Chamar o conjunto de mesa rotativa rebocável com circulação direta de lama de "ultrapassado" geralmente vem de uma forma de comparação: compará-lo com martelo DTH, circulação reversa com air lift e espuma de ar em termos de velocidade por furo. Essa comparação é desfavorável para a circulação direta com mesa rotativa, mas compara capacidade universal, não capacidade de aplicação. Não existe eliminação completa de um processo, apenas mudança na sua faixa de aplicação. Este artigo usa as informações públicas do WRTR600 deste site para ver em quais condições essa combinação ainda se sustenta.
Primeiro, o que é essa combinação
O WRTR600 é uma perfuratriz de poço de água rebocável de nível 600 metros com mesa rotativa, cujo método de perfuração é rotativo por mesa e cujo método de circulação é circulação direta de lama. A máquina integra gerador diesel, bomba de lama, mesa rotativa, guincho duplo, torre de perfuração, sapatas e mecanismo auxiliar de desaperto em um chassi rebocável.
Isso determina duas características básicas: primeiro, rotação na boca do poço, com remoção de detritos pelo retorno da lama; segundo, todo o sistema se move com o veículo, sem necessidade de desmontar e transportar separadamente a força motriz e o sistema de lama durante a transferência.
Onde a faixa de aplicação se estreitou
Dizer que se estreitou significa que, nas seguintes condições de trabalho, a circulação direta com mesa rotativa já não é a opção prioritária.
- Rocha dura predominante, com testemunhagem contínua ou penetração rápida como objetivo central. As informações deste site afirmam claramente: se o projeto exigir testemunhos contínuos de alta qualidade, deve-se usar uma perfuratriz de testemunhagem dedicada. O WRTR600 pode ser usado para levantamentos hidrogeológicos e perfuração geral de formações, mas sua forma de amostragem não é testemunho contínuo.
- Alta proporção de trechos de rocha dura, buscando velocidade de avanço por furo. As informações mencionam que, para rochas intemperizadas e formações mistas de solo e rocha, podem ser selecionadas ferramentas rotativas como cone de rolos e lâminas raspadoras, mas, considerando apenas a velocidade de ruptura da rocha, processos como DTH não estão na mesma dimensão de comparação. O equipamento em si não oferece condição de perfuração pneumática.
- Formações com escassez de água, perda severa e dificuldade de estabelecer circulação de lama. A circulação de lama é o sistema central deste equipamento; uma vez que a circulação não se estabelece, tanto a remoção de detritos quanto a estabilização da parede do furo são afetadas. A orientação dada pelas informações para isso é ajustar as propriedades da lama, usar revestimento temporário ou revestimento escalonado, e não trocar o meio de circulação.
Partes que não se estreitaram e ainda se sustentam
Visto por outro ângulo, nas condições abaixo, a combinação de mesa rotativa com circulação direta de lama tem melhor compatibilidade.
Projetos de poços em camadas soltas de cobertura, areia e cascalho com alta proporção
A lama aqui não serve apenas para remover detritos. As informações sobre camadas de solo e argila indicam: deve-se ajustar a viscosidade da lama de acordo com a permeabilidade, diâmetro do furo e retorno da lama; se muito diluída, pode haver remoção insuficiente de detritos e instabilidade da parede do furo; se muito espessa, aumenta a resistência à circulação e a carga da bomba. Camadas de areia, cascalho e cobertura solta são propensas a desmoronamento e perda de lama; pode-se combinar com revestimento temporário ou revestimento escalonado, estabelecendo primeiro um trecho estável do furo e depois avançando para maior profundidade. Essa combinação de "lama para estabilização da parede + revestimento" é exatamente a razão pela qual a circulação direta com mesa rotativa tem sido usada há muito tempo na conclusão de poços de água.
Poços que exigem maior diâmetro de abertura
O diâmetro máximo de perfuração do WRTR600 é 500 mm, e o diâmetro do furo passante da mesa rotativa também é 500 mm. O tamanho do furo passante determina o diâmetro de hastes de perfuração, revestimentos e algumas ferramentas de engenharia que podem passar. Para projetos como abastecimento de água em vilas e cidades, irrigação agrícola e algumas obras de fundação que exigem maior diâmetro de poço e espaço para conclusão, isso é mais crítico do que a velocidade por furo. O diâmetro de conclusão ainda deve ser determinado em conjunto com a formação e o projeto de conclusão do poço.
Canteiros em regiões remotas, sem rede elétrica estável
O equipamento integra um grupo gerador diesel SCGC-200kW, com potência nominal de 200 kW, tensão nominal de 380 V, corrente nominal de 360 A e frequência de 50 Hz, fornecendo energia para a bomba de lama, bomba de óleo hidráulico e equipamentos elétricos auxiliares. Em locais sem rede elétrica confiável, essa estrutura com fornecimento de energia próprio pode funcionar como um sistema independente.
Organização de construção contínua em múltiplos canteiros
O valor da estrutura rebocável não está na perfuração em si, mas na transferência. Todo o conjunto de perfuração pode ser transportado entre diferentes projetos por veículos de tração adequados, reduzindo a complexidade do transporte disperso da torre, força motriz e sistema de lama. Para empreiteiros de poços de água em vilas e cidades e irrigação agrícola, com locais de furo dispersos e ciclo por furo não muito longo, essa é uma forma de organização de construção compatível.
Alguns conjuntos de parâmetros que devem ser lidos em conjunto
A avaliação da faixa de aplicação não pode se basear apenas no número "600 metros". Os valores abaixo se limitam mutuamente.
| Conjunto de parâmetros | Valores | O que restringe |
|---|---|---|
| Profundidade máxima de perfuração / Diâmetro máximo do furo | 600 m / 500 mm | Limite superior da combinação profundidade-diâmetro, na prática afetado pela formação, ferramentas de perfuração, circulação de lama, projeto de revestimento e resistência no furo |
| Velocidade da mesa rotativa / Torque teórico | 38 / 57 / 85 r/min, aproximadamente 13,8 / 9,2 / 6,2 kN·m | Marcha lenta com alto torque, adequada para maior diâmetro, ferramentas pesadas e formações de alta resistência; alta rotação adequada para fases de menor resistência |
| Vazão / Pressão / Potência de acionamento da bomba de lama | 8,4–16,6 L/s, 5–10 MPa, motor de 90 kW | Capacidade de remoção de detritos, resfriamento da broca, manutenção da estabilidade da parede do furo e controle da pressão no poço |
| Carga do cabeçote de injeção / Diâmetro interno | Máximo 30 T / 63,5 mm | Com o aumento da profundidade, o peso próprio da coluna de perfuração e o atrito na parede aumentam, exigindo compatibilidade com o guincho, haste quadrada e hastes de perfuração |
| Força de tração de cabo único do guincho principal / auxiliar | 40 kN / 30 kN | Correspondem respectivamente a operações de içamento de ferramentas, auxílio de revestimento e movimentação de ferramentas |
A torre de perfuração tem duas versões: torre curta e torre longa. A torre curta tem altura efetiva de 12 m, equipada com haste quadrada de 7,5 m e hastes de perfuração de 5,5 m; a torre longa tem altura efetiva de 15 m, equipada com haste quadrada de 10,5 m e hastes de perfuração de 9 m. As dimensões de transporte da torre curta são aproximadamente 15100 × 2480 × 4100 mm, e da torre longa aproximadamente 16630 × 2480 × 4100 mm. A torre longa reduz o número de conexões de hastes, mas tem dimensões de transporte maiores; antes de trabalhar em diferentes regiões, deve-se confirmar a largura da estrada, raio de curvatura, capacidade de carga de pontes e limite de altura.
Não é que não possa fazer outras coisas, mas não deve ser tratada como máquina universal
As aplicações típicas do WRTR600 listadas são: poços de água profundos, desenvolvimento de águas subterrâneas para fins agrícolas, industriais e rurais em geral, investigação geotérmica de média e alta profundidade e alguns poços geotérmicos, levantamentos hidrogeológicos e parte de obras de fundação. Essa lista por si só já indica os limites: o desenvolvimento de águas subterrâneas de média e alta profundidade é o campo principal; geotermia e prospecção são aplicáveis, mas exigem condições complementares; ocasiões que requerem testemunhos contínuos de alta qualidade precisam de outra máquina.
Na construção geotérmica, além da profundidade de perfuração, também é preciso considerar a temperatura da formação, o meio de circulação, o revestimento e os requisitos de cimentação — itens que estão além das informações e precisam ser confirmados individualmente por projeto.
Itens recomendados para confirmação por escrito antes da compra
- Torre curta ou torre longa: escolher com base na organização da profundidade do furo e nas condições das vias de transferência, e confirmar as dimensões finais de transporte e os requisitos locais de limite de altura e largura.
- Plano de adaptação dos parâmetros de lama no local: diretrizes de ajuste de viscosidade para diferentes formações, se há previsão de revestimento temporário ou revestimento escalonado.
- Compatibilidade entre ferramentas de perfuração e profundidade do furo: calcular a relação entre o peso próprio da coluna de perfuração, o atrito e a carga de 30 T do cabeçote de injeção, de acordo com o diâmetro e a profundidade planejados.
- Condições para efetivação da profundidade e diâmetro reais: as informações indicam que a profundidade e o diâmetro reais são afetados pela formação, ferramentas de perfuração, circulação de lama, projeto de revestimento e resistência no furo; o efeito final depende das condições do local.
- Itens de segurança e inspeção: antes do início dos trabalhos, inspecionar a torre de perfuração, guinchos, cabos de aço, cabeçote de injeção, mesa rotativa, bomba de lama, gerador e sistema elétrico; ao erguer a torre, confirmar que não há linhas aéreas ou obstáculos acima; durante a circulação de lama, atenção às tubulações de alta pressão, pressão da bomba e vazamentos; o pessoal não deve ficar sob ferramentas suspensas ou próximo a ferramentas em rotação.
A linha divisória na escolha do processo não é novo versus velho, mas se as condições da formação, os requisitos de conclusão do poço e a forma de organização da construção estão alinhados.