A questão "é necessário trocar para um modelo maior?" costuma surgir quando o projeto entra na fase profunda, mas quem a levanta geralmente tem em mãos apenas um novo projeto de furo e uma tabela comparativa de modelos. Comparando os números de profundidade de perfuração nos dois materiais, a resposta parece óbvia. O que realmente precisa ser avaliado não é qual número é maior, mas em qual etapa específica o equipamento existente começa a ser insuficiente.
Os materiais do CR1600I deste site fornecem profundidade de referência de 2000 m para especificação B, 1500 m para N e 850 m para H, torque máximo de 4800 N·m, pressão da bomba principal de 31 MPa, vazão de lama de 250 L/min, capacidade de cabo de 1800 m e força de tração de 185 kN. A seguir, apresenta-se um caminho de decisão operacional, em que cada etapa pode ser comparada com os materiais existentes e os dados de projeto.
Primeiro passo: traduzir a "profundidade projetada" para a especificação correspondente do equipamento existente
A profundidade de perfuração nunca é um número isolado. As três faixas de referência do CR1600I correspondem às especificações B, N e H; a diferença de capacidade da mesma máquina sob diferentes especificações de ferramentas chega a quase o dobro. Portanto, o primeiro passo para decidir sobre a atualização é converter a profundidade e o diâmetro projetados do novo furo em uma especificação concreta e compará-la com a faixa correspondente do equipamento existente.
Se o equipamento existente tem capacidade nominal de 2000 m e o novo furo é de 1500 m na especificação N, a profundidade em si não justifica a atualização. Por outro lado, se o novo furo for projetado para mais de 900 m na especificação H, enquanto a profundidade de referência do equipamento existente para H é de apenas 850 m, isso é claramente um limite atingido.
Nesta etapa, também se deve dividir o intervalo de profundidade em segmentos: trecho de testemunhagem normal superficial, trecho de aumento de atrito em profundidade intermediária e trecho complexo que pode ocorrer próximo ao fundo do furo. A decisão de atualização geralmente é determinada pelo segmento mais profundo, não pela profundidade média.
Segundo passo: verificar se a fase de furo profundo começa a consumir a margem de capacidade
À medida que o furo se aprofunda, o peso da coluna de perfuração e o atrito no furo aumentam continuamente, e a carga real sobre o cabeçote de acionamento é muito maior do que na fase superficial. O torque máximo de 4800 N·m, a força de avanço de 63 kN e a força de tração de 185 kN do CR1600I são alguns pontos de referência para avaliar se o equipamento existente ainda tem margem.
Pode-se verificar na seguinte ordem:
- Se, no trecho profundo, o cabeçote de acionamento frequentemente se aproxima do bloqueio ou a rotação cai visivelmente;
- Se, ao encontrar travamento ou redução de diâmetro, a força de tração é usada repetidamente em alta proporção;
- Se o tempo gasto para resolver incidentes no furo aumenta significativamente em relação ao ciclo total do furo;
- Se, sob as mesmas condições de diâmetro e formação rochosa, a elevação de temperatura do sistema hidráulico por unidade de avanço é mais rápida do que na fase superficial.
Esses fenômenos por si só não significam que é obrigatório trocar a máquina, mas indicam que a margem de adaptação à carga do equipamento existente na fase profunda está se estreitando. Os valores de torque, força de avanço e força de tração fornecidos nos materiais são valores de capacidade de projeto; a margem realmente disponível depende da formação, do conjunto de ferramentas e do modo de operação, e deve ser avaliada com base em registros de campo, não apenas estimada a partir da tabela de parâmetros.
Terceiro passo: verificar se os sistemas associados se tornam primeiro o gargalo
As restrições na fase de furo profundo raramente ocorrem apenas no cabeçote de acionamento. Os parâmetros complementares do CR1600I podem fornecer um conjunto de referências: vazão da bomba principal de 320 L/min, pressão de 31 MPa; bomba auxiliar de 160 L/min, pressão de 23 MPa; sistema de lama de 250 L/min, 7 MPa; guincho com cabo de 6 mm, capacidade de 1800 m e velocidade de elevação de 118 m/min.
Na avaliação de atualização, é comum que o torque do cabeçote de acionamento ainda tenha margem, mas um dos itens a seguir atinja o limite primeiro.
| Etapa | Parâmetros do CR1600I | Problemas associados na fase de furo profundo |
|---|---|---|
| Sistema hidráulico | Bomba principal 320 L/min, 31 MPa | Vazão e elevação de temperatura durante operação coordenada de múltiplos atuadores sob alta carga |
| Sistema de lama | 250 L/min, 7 MPa | Transporte de detritos em furos longos, estabilidade da parede do furo e tratamento de perdas |
| Guincho | Cabo de 6 mm, capacidade de 1800 m, 118 m/min | Distância de extração do tubo interno por cabo e tempo auxiliar por ciclo |
| Fixação e passagem | Passagem de 150 mm, NQ/HQ/PQ/NTW/HTW | Compatibilidade do sistema de ferramentas e estabilidade de fixação |
Se o equipamento existente apresentar insuficiência primeiro na vazão de lama ou na capacidade do guincho, enquanto o cabeçote de acionamento ainda tiver margem, a necessidade de atualizar o modelo depende de onde os gargalos se concentram, e não da profundidade nominal da máquina inteira.
Quarto passo: distinguir três tipos de demanda de atualização
Depois de reunir as informações dos passos anteriores, as demandas de atualização se enquadram aproximadamente em três tipos, com tratamentos diferentes.
Primeiro tipo: profundidade ou especificação realmente excede a faixa de projeto
A profundidade projetada do novo furo, na especificação correspondente, excede a profundidade de referência do equipamento existente, e o projeto exige testemunhagem contínua. Nesse caso, as premissas para continuar usando o equipamento existente precisam ser reavaliadas, incluindo possibilidades como construção por segmentos, ajuste do projeto de diâmetro ou mudança no arranjo dos furos.
Segundo tipo: profundidade dentro da faixa, mas margem baixa na fase profunda
Nesse caso, pode-se primeiro verificar se ainda há espaço para otimizar o conjunto de ferramentas, o sistema de lama e a programação de ciclos. As orientações do CR1600I para formações profundas são: trechos de rocha dura intacta exigem rotação estável e peso sobre a broca razoável; zonas fraturadas devem dar atenção ao controle de ciclos e à proteção da parede com fluido de lavagem; trechos com fraturas aquíferas requerem observação do retorno de água e variação de pressão; em caso de perda severa, devem-se adotar medidas de vedação, revestimento ou tratamento por etapas. Esses ajustes podem alterar a avaliação da margem.
Terceiro tipo: demanda decorrente de mudança no modo de operação
Por exemplo, passar de verificação de furo único para construção contínua de longa duração, de furo vertical para arranjo de furos inclinados em várias direções, ou necessidade de ajustes frequentes de curta distância na posição dos furos dentro da mina. O CR1600I suporta ângulos de perfuração de 45°–90° e adota estrutura integrada sobre esteiras, o que reduz conexões repetidas entre módulos do equipamento. Se o equipamento existente se tornar o principal gargalo na movimentação, no ajuste de ângulo ou na organização de permanência contínua, a razão para a atualização não está relacionada à profundidade.
Quinto passo: elaborar uma lista de itens a confirmar para a decisão de atualização
Antes de decidir pela troca, as informações a seguir não foram fornecidas nos materiais e precisam ser verificadas com o fabricante e no local:
- Conjunto real de ferramentas e comprimento da coluna de perfuração do novo furo na especificação correspondente;
- Grau de integridade da formação alvo em profundidade, espessura da zona fraturada e condições de água;
- Capacidade de manutenção da limpeza do óleo hidráulico, diferencial de pressão dos filtros e condições de resfriamento no local;
- Registros de frequência real de travamentos e tempo de tratamento na fase de furo profundo;
- Estado de desgaste do cabo de aço do guincho do equipamento existente e se a capacidade de cabo ainda está no valor de projeto;
- Se as condições de acesso, içamento e área do local atendem ao equipamento após a atualização.
O material do CR1600I menciona que, na última coluna da tabela de conjunto motriz do PDF, aparece o título de modelo "BX1500T", enquanto outras tabelas de parâmetros na mesma página correspondem ao BX1600T. Esta página organiza apenas os parâmetros de potência fornecidos nessa coluna, como 6CTA8.3, 153 kW e 8.3 L, sem fazer inferências adicionais sobre a diferença de título de modelo no material original. Diferenças semelhantes na apresentação de materiais devem ser levantadas como itens a confirmar na decisão de atualização, em vez de completar conclusões por conta própria.
Profundidade de perfuração, torque e força de tração são a porta de entrada para avaliar a atualização, não o ponto final. Converter a profundidade projetada para a especificação correspondente, verificar a margem de capacidade na fase profunda, confirmar em qual sistema está o gargalo e, então, distinguir entre necessidade de profundidade, necessidade de margem e necessidade de modo de operação permite que a questão "trocar ou não" se baseie em fundamentos concretos. A eficiência real de perfuração, a profundidade alcançável e o efeito de recuperação de testemunhos ainda devem ser determinados pelas condições de campo.