Equipamentos de Perfuração - Poços Artesianos - Perfuradores.com
:: Perfuratriz Rotativa
Uma máquina perfuratriz rotativa (Figura ao lado) normalmente é equipada com todos ou com uma combinação dos seguintes componentes: motorização (um motor a explosão ou um motor elétrico); sistema de transmissão de potência (sistemas mecânicos, hidráulicos, pneumáticos ou elétricos); mecanismo rotativo (mesa rotativa ou fixa, cabeçote fixo ou móvel mecânico, ou motores de acionamento hidráulico ou pneumático ou elétrico); mastro ou torre; hastes (de perfuração e de acionamento ou Kelly); sistema de circulação de fluido (linhas de transmissão com um compressor de ar ou uma bomba de lama, ou ambos); chassi; equipamento de pull-down (sistemas de cilindros hidráulicos e prendedores, correntes acionadas hidráulica, pneumática ou eletricamente, cabo ou pinhão e cremalheira); equipamento de levantamento (guincho + cabo, ou o equipamento de pull-down usado em reverso); equipamento de manuseio da haste de perfuração; e dispositivos de nivelamento acionados hidraulicamente.
:: Perfuratriz a Percussão
O princípio do método consiste em se erguer e deixar cair em queda livre alternadamente, um pesado conjunto de ferramentas (porta-cabo, percussores, haste e trépano), que está suspenso por um cabo montado num tambor (Figura 8). O cabo é acionado por meio de um balancim de curso regulável. Ao cair em queda livre, o trépano rompe o material rochoso, triturando-o, ao mesmo tempo em que gira sobre o seu próprio eixo, proporcionando um furo circular. O material solto, conhecido como fragmentos da perfuração é retirado do furo por meio de uma caçamba, necessitando para isto colocar água no furo enquanto o poço não estiver produzindo. Uma máquina perfuratriz percussora (Figura 8), consiste essencialmente de um guincho de 3 tambores, com carretel principal, carretel do revestimento, carretel da caçamba; balancim para o cabo; eixo principal; torre telescópica e unidade motriz. Todo esse equipamento é montado sobre um chassi feito de aço e soldado eletricamente. Os acessórios (Figura 9), consistem de porta-cabo, percussores, hastes, trépano e cabos, além de ferramentas utilitárias diversas.
:: Perfuratriz a Ar Comprimido (roto-pneumática)
O princípio do método roto-pneumático é baseado numa percussão em alta freqüência e de pequeno curso dado por um martelo (megadrill) em uma broca (bit) que, concomitantemente, é rotacionado triturando e desgastando a rocha. O fluido é o próprio ar comprimido transmitido pelo compressor por dentro da coluna de perfuração, passando por dentro do martelo e da broca. A perfuratriz é composta basicamente de: um compressor (unidade geradora do sistema pneumática); um martelo de impacto (megadrill - ao lado); e brocas (bits de botões e/ou pastilhas feitas de carbureto de tungstênio).
Fonte: NOÇÕES BÁSICAS SOBRE POÇOS TUBULARES - CARTILHA INFORMATIVA - CPRM
:: Mini-dicionário dos Equipamentos de Perfuração
1.1. Rotativa: Os componentes básicos do sistema de perfuração rotativo com circulação direta (existe também o de circulação reversa que não é utilizado no Brasil) são torre, guincho, mesa rotativa (sondas mecânicas) ou cabeçote rotativo (sondas hidráulicas, que dispensam o kelly e a mesa rotativa), bomba de lama e coluna de perfuração. A coluna ou ferramenta de perfuração é composta por:
1.1.1. Kelly: fica na parte exterior da coluna de ferramenta; tem maior comprimento e espessura que o hasteamento, possuindo a forma quadrada, hexagonal, octagonal ou sulcada que se encaixa em uma abertura de mesma forma da mesa rotativa que irá girá-lo. Na parte superior do kelly está encaixado o swivel que transmite o fluido de perfuração para o interior do kelly, em seguida hasteamento até sair na broca.
1.1.2. Hasteamento: constitui a parte mais longa da ferramenta de perfuração e é composta de tubos reforçados interna e externamente, com diâmetro variando de acordo com o diâmetro da perfuração.
1.1.3. Comandos: tubos ainda mais espessos, reforçados e de maior diâmetro que as hastes, instalados na porção inferior da ferramenta, que servem para dar peso e direcionar verticalmente a perfuração.
1.1.4. Estabilizadores: peças com diâmetros próximos ao da perfuração acopladas em várias posições na ferramenta usadas para garantir calibragem e verticalidade do furo.
1.1.5. Brocas: agente cortante localizado no extremo da ferramenta que possui várias configurações, cada uma adequada para furar um tipo de formação geológica. Entre muitas variáveis, as mais comuns são as tricones que diferenciam-se genericamente em brocas de dente (formações moles) e de botão (formações duras).
1.2. Percussora: Os componentes básicos da ferramenta de perfuração percussora são o cabo de aço que sustenta e a ferramenta propriamente dita. Esta é composta por:
1.2.1. Porta-cabo: Ferramenta que tem como função prender o cabo de aço para sustentar toda a composição. Internamente, o porta-cabo tem um mandril (onde o cabo é preso) que altera sua posição a cada batida do ferramental, fazendo-a girar no sentido da torção do cabo de aço. Com isto o ferramental troca de posição a cada batida, evitando que o trépano bata sempre na mesma posição.
1.2.2. Percussor ou Tijera ("tesoura" em espanhol - são dois elos forjados e temperados): É a segunda ferramenta da composição de perfuração. Sua função básica é destrancar a ferramenta sempre que esta " prender" durante a perfuração do poço. Em algumas situações é possível dispensar seu uso. Entretanto, recomenda-se cautela, pois o percussor é uma garantia de poder facilmente retomar a perfuração com baixo risco de pescaria por rompimento do cabo de aço.
1.2.3. Haste de Perfuração: É a terceira ferramenta da composição da perfuração. Tem como função básica dar peso e verticalidade ao conjunto. A relação peso-diâmetro do ferramental do poço é fundamental para a velocidade de avanço na perfuração. Normalmente usa-se hastes de 360 a 450 kg para poços de 6".
1.2.4. Trépano: Existe mais de dez tipo diferentes de trépanos de perfuração à percussão. No Brasil utiliza-se normalmente três tipos básicos.
TRÉPANOS REGULARES: Forjado em aço carbono, tem uma lâmina de corte em forma de talhadeira, e é apontado ou retificado sempre que perde diâmetro. Este serviço é feito junto a perfuratriz, e utiliza-se normalmente um jogo de quatro trépanos como forma de executar um rodízio, para que não haja necessidade de aguardar pelo apontamento. Este apontamento é feito aquecendo a ponta em uma pequena forja, batido para voltar à medida da perfuração, e temperado com água.
TRÉPANOS ESTRELA: É fabricado em aço carbono, porém recebe uma cobertura de aço-liga por reposição. Tem sua face de corte bem agressiva e em formato de cruz, nome que também é dado por alguns fabricantes. É utilizado como substituto do trépano regular em solos médio e altamente abrasivos. A recuperação do diâmetro na face de corte da-se por recobertura de aço-liga através de eletrodos especiais.
TRÉPANOS DE BOTÕES: Fabricado em aço alta-liga, possui alta dureza externa e são recobertos por insertos de tungstênio/cobalto sinterizados de altíssima dureza. São altamente eficientes em rochas cristalinas, mas não devem ser usados em material abrasivo. O trépano de botão é afiado arredondando-se novamente os botões frontais afim de que possam melhor distribuir o impacto da pancada.
Modernamente tem sido utilizado o
TRÉPANO DE CENTRO: Sua principal característica é a perfuração simultânea em dois diâmetros diferentes. A face de corte maior (ex. 10") são três linhas de impacto recobertas por eletrodo alta-liga. Ao centro projeta-se uma conexão de rosca interna possibilitando a utilização de uma série de ferramentas, a saber:
- Trépano comum: para manter a verticalidade.
- Trépano de botões: para a centralização da redução nas alterações.
- Haste de perfuração: para reabertura de poços, fazendo com que a haste funcione como guia.
Além destes, existe ainda os Trépanos Califórnia, Monoblock e Retificadores. Consulte os fabricantes para identificar o tipo de ferramenta que melhor adapta-se ao serviço a ser executado.
1.3. Roto-pneumática: Os componentes básicos de uma ferramenta roto-pneumática podem ser os mesmos utilizados na rotativa, com exceção da broca tricônica, sendo esta substituída por um martelo dow-the-hole acoplado a um bit. Esta é composta por:
1.3.1. Hastes ( vide 1.1.2 )
1.3.2. Comandos ( vide 1.1.3 )
1.3.3. Estabilizadores ( vide 1.1.4 )
1.3.4. Martelos dow-the-hole: principal responsável pela perfuração, é capaz de gerar uma percussão de alta frequência através de um pistão interno acionado pelo ar comprimido proveniente de um compressor potente conectado a ferramenta de perfuração; o pistão golpeia o bit localizado na extremidade da ferramenta e este rompe a rocha; sua especificação é condicionada pelo diâmetro do furo.
1.3.5. Bits: peça dotada de botões de metal duro (carbeto de tungstênio) que fragmenta a rocha ao golpeá-la; sua especificação é conforme o tipo de rocha perfurada.