Nos dados do WRT1200, o sistema de rotação é descrito como "torque máximo 24000/12000 N·m, correspondendo à configuração de duas velocidades de 75/150 r/min". Os dois valores numéricos estão próximos, sendo fácil interpretá-los como uma tabela de velocidades: para ir mais rápido, engate a marcha rápida; para ter mais força, engate a marcha lenta. No entanto, esses dois valores de torque correspondem cada um ao estado de resistência de um determinado segmento dentro do furo, e não à sensação de operação. Este artigo, com base apenas nesse conjunto de parâmetros publicados neste site, explica em quais condições de segmento de furo os torques das duas marchas se aplicam, e quais partes desse conjunto de valores não conseguem definir por si mesmas o segmento de furo.
Os dois valores de torque não são duas marcações de uma mesma faixa
24000 N·m e 12000 N·m diferem por um fator de dois, e as rotações correspondentes são 75 r/min e 150 r/min, também diferindo por um fator de dois. A relação de pareamento entre esses dois conjuntos de valores é: quanto maior o torque, menor a rotação; quanto menor o torque, maior a rotação. Isso descreve o limite de saída que o mesmo sistema de rotação pode fornecer sob duas configurações de condição de trabalho, e não duas marchas que um equipamento pode alternar livremente dentro do mesmo segmento de furo.
Disso pode-se extrair uma direção de restrição: ao exigir saída de 24000 N·m, o limite superior da velocidade de rotação real é 75 r/min; ao exigir saída de 12000 N·m, o limite superior de velocidade é 150 r/min. Qualquer segmento de furo que utilize o limite de torque significa que esse segmento só pode avançar a uma rotação mais baixa. Por outro lado, um segmento de furo que avança a 150 r/min tem um limite de torque disponível de 12000 N·m.
Características do segmento de furo correspondentes à marcha lenta de alto torque
Os dados descrevem a marcha de 24000 N·m/75 r/min como "mais adequada para grandes diâmetros de furo, rocha dura e segmentos de furo com alta resistência por atrito". Aqui são apresentadas três características que precisam ser entendidas separadamente.
Grande diâmetro de furo
A faixa de diâmetro de perfuração do WRT1200 é de 105–900 mm, sendo 900 mm o diâmetro máximo publicado para este equipamento. Com o aumento do diâmetro do furo, a área de contato entre o fundo do furo e a ferramenta de perfuração, o volume de descarga de detritos e o torque de rotação necessário aumentam simultaneamente. Os dados também alertam que diâmetros maiores aumentam a carga na ferramenta de perfuração, o peso do revestimento, a demanda de descarga de detritos e a carga do compressor de ar; portanto, "grande diâmetro de furo" é em si uma condição de projeto que precisa ser determinada em conjunto com a vazão de água, o tubo de poço e o projeto da bomba, e não um objetivo de construção que pode ser simplesmente levado ao limite.
Rocha dura
Ao entrar em rochas duras mais íntegras, como calcário, arenito e granito, os dados recomendam configurar martelo de fundo de furo (DTH) com pressão de ar média a alta para perfuração DTH. O martelo de fundo de furo em si é responsável pelo impacto de quebra de rocha, mas o sistema de rotação ainda deve fornecer o torque para reposicionar continuamente a broca; a natureza da resistência nesse segmento é diferente da camada solta superior, portanto recai na marcha de alto torque.
Segmento de furo com alta resistência por atrito
Este item está diretamente relacionado à profundidade do furo. Em furos profundos da classe de 1200 metros, o peso próprio da haste de perfuração, o atrito da parede do furo e as condições de sedimentos se acumulam com a profundidade. Na seção de força de elevação, os dados dizem: "Se a resistência ao levantamento da haste for anormal, deve-se primeiro limpar o furo e avaliar as condições da parede do furo, da ferramenta de perfuração e dos sedimentos, não devendo simplesmente forçar com a força máxima de elevação"; a mesma lógica de julgamento se aplica à rotação: a marcha de alto torque é o limite de capacidade para lidar com resistência, não um meio convencional para compensar problemas de acúmulo de detritos ou de parede do furo.
Condições de segmento de furo correspondentes à marcha rápida
Para a marcha de 12000 N·m/150 r/min, a descrição fornecida nos dados é "adequada para formações estáveis com menor resistência". Aqui, "estável" e "menor resistência" são um conjunto de condições que precisam ser satisfeitas simultaneamente.
O significado de formação estável tem uma explicação correspondente em outra parte dos dados: camadas de solo, argila, areia e cascalho podem usar rotação com lama, revestimento ou outros métodos de estabilização do furo; rocha intemperizada e zonas de falha fraturada são propensas a queda de blocos, redução de diâmetro, vazamento de ar e prisão da broca; ao entrar nesses segmentos, deve-se reduzir o avanço excessivo e reforçar a limpeza do furo. Ou seja, baixa resistência é apenas o resultado; se o segmento de furo é estável é a premissa para poder usar a marcha rápida. Uma leitura baixa de resistência também pode vir de diâmetro de furo pequeno ou problemas na ferramenta de perfuração, o que é diferente de estabilidade da formação.
Seleção de marcha para diferentes segmentos de furo no mesmo poço
Colocando os dois torques de volta na sequência de furos de um poço de 1200 metros, pode-se ver que os segmentos de furo correspondentes frequentemente se alternam, em vez de serem escolhidos de uma vez por todas. Os métodos de segmentação envolvidos nos dados incluem:
- Camada solta superior: rotação com lama, revestimento ou outros métodos de estabilização do furo; a natureza da resistência neste segmento é diferente da rocha profunda.
- Rocha dura íntegra: perfuração DTH com martelo de fundo de furo de pressão média a alta, correspondendo a alto torque e baixa rotação.
- Rocha intemperizada e zona de fratura: controlar o avanço, reforçar a limpeza do furo, usar revestimento ou auxílio de espuma conforme as condições da parede do furo.
- Principal aquífero: a água subterrânea altera a descarga de detritos do martelo de fundo de furo e o estado de pressão no furo, sendo necessário ajustar o fornecimento de ar e o plano de limpeza do furo de acordo com a vazão de água.
Esses quatro tipos de segmentos de furo correspondem a diferentes demandas de rotação, o que mostra que o valor da configuração de duas velocidades está em permitir que o mesmo equipamento cubra múltiplos segmentos de furo de um poço, e não em dobrar a eficiência de um único segmento.
Informações do segmento de furo que os valores de torque por si só não definem
24000 N·m e 12000 N·m são os limites de saída do sistema de rotação; eles não incluem o seguinte conteúdo. Essas informações precisam ser complementadas pelo lado do projeto e não podem ser inferidas a partir dos valores de torque.
| Informação a confirmar | Por que o valor de torque não pode fornecer |
|---|---|
| Profundidade inicial e final do segmento de furo | Os dados fornecem apenas a profundidade máxima de perfuração da máquina de 1200 m e a faixa de diâmetro do furo, não fornecendo a correspondência de profundidade para qual marcha é adequada em cada segmento |
| Combinação de broca e ferramenta de perfuração | Recomenda-se diâmetro de haste de 127 mm e comprimento de haste de 3 m ou 6 m, mas a demanda real de torque para uma combinação específica de ferramentas depende do projeto |
| Compatibilidade do compressor de ar | Para condições DTH, recomenda-se pressão de trabalho de 1,65–8 MPa e consumo de ar de 16–120 m³/min; pressão ou vazão insuficiente afeta o impacto e a descarga de detritos, alterando a carga de rotação, camada que não está incluída nos parâmetros de torque |
| Plano de lama ou espuma | Os dados mencionam vários métodos de estabilização do furo, como rotação com lama, revestimento e auxílio de espuma; o impacto da mudança de meio na resistência à rotação precisa ser determinado por projeto específico |
Além disso, os dados fornecem curso de avanço/alimentação de 7/13 m, que pode ser selecionado conforme a configuração final; a configuração oficial deve ser baseada nos dados de confirmação técnica de fornecimento. O curso de alimentação não tem relação de conversão direta com a seleção de marcha do segmento de furo; ele afeta a frequência de retorno do cabeçote de potência e de operação da haste de perfuração.
Parte explicitamente escrita nos dados sobre o momento de troca
Há uma exigência clara de construção nos dados: "Durante a construção, deve-se trocar de condição de trabalho prontamente de acordo com a carga da ferramenta de perfuração, o retorno de detritos e a variação de torque." O critério dado por essa frase são três tipos de sinais de campo — carga da ferramenta de perfuração, estado de retorno de detritos e variação de torque — e não um valor fixo de profundidade do furo. Ou seja, quando trocar de uma marcha para outra precisa ser decidido pelo feedback real dentro do furo.
Os demais valores relevantes são listados para referência: profundidade máxima de perfuração 1200 m, diâmetro de furo 105–900 mm, força de elevação 61 T, força axial 13 T, configuração de potência 220/264 kW, peso total da máquina cerca de 32 T, dimensões de transporte cerca de 11,5×2,25×3,2 m. Esses parâmetros restringem diferentes elos e também não constituem base para dividir "um certo torque de marcha corresponde a uma certa profundidade".
Itens ainda a confirmar com o fornecedor
Este artigo utiliza apenas os dados públicos do WRT1200 deste site. Os itens não registrados nos dados incluem: o modo específico de operação e as condições de troca entre os dois torques, as marchas recomendadas para diferentes combinações de diâmetro de furo e camadas rochosas, as diferenças de eficiência de perfuração correspondentes às duas condições de trabalho, e se diferentes configurações de potência (220 kW e 264 kW) têm influência na capacidade de saída do sistema de rotação. Esses conteúdos devem ser baseados nos dados de confirmação técnica de fornecimento, e este artigo não os apresenta como conclusão.