Comece pela profundidade e pelo diâmetro do revestimento
Os projetos de poços de água são definidos pela profundidade final e pelo tamanho do revestimento que você precisa instalar. Um equipamento cuja profundidade nominal corresponde ao furo com margem — e cuja faixa de furo cobre o revestimento mais o anular — é a classe correta.
Os dois números não são intercambiáveis com "até que profundidade ele pode ir". Um equipamento bom para 600 m de furo de 200 mm pode estar no seu limite em 600 m de furo de 400 mm, porque a força de tração, a coluna de hastes e o volume de ar ou de lama escalam com o diâmetro, assim como com a profundidade. Determine primeiro o tamanho do furo que você precisa perfurar para assentar o revestimento, depois procure um equipamento cuja faixa de furo publicada o abranja com folga.
A aritmética para o revestimento é direta. Um revestimento de 250 mm com um furo de 350 mm dá uma folga anular de 50 mm; isso é suficiente para os detritos de DTH serem removidos na maioria das formações, e suficiente para o pré-filtro de cascalho onde o projeto exigir. Force o revestimento em um furo apenas 20 mm maior e o equipamento passará o dia alargando, e cada metro custará mais que o anterior. Como regra prática, deixe pelo menos 50 mm de anular em poços pequenos e mais onde a formação estiver desmoronando ou o pré-filtro de cascalho for espesso.
A profundidade nominal também precisa de margem. A profundidade nominal é normalmente indicada para uma coluna de hastes testada pela fábrica, com um determinado diâmetro de haste. Se o seu furo exigir uma coluna mais pesada para controle de desvio, a profundidade prática diminui. Planeje 80–90 por cento do valor nominal como seu teto de trabalho, a menos que o fabricante confirme o contrário para a sua coluna exata.
Nossa linha de poços de água (parâmetros publicados)
A tabela lista o tipo de montagem, o diâmetro do furo e a profundidade máxima. As unidades montadas sobre caminhão trocam parte da profundidade por mobilidade rodoviária; as unidades sobre esteiras favorecem a estabilidade e furos mais profundos; as unidades sobre reboque são adequadas para trabalhos menores e frequentes.
Nossa linha de poços de água (parâmetros publicados)
| Modelo | Montagem | Diâmetro do furo | Profundidade máx. |
|---|---|---|---|
| CDT-600 Trailer Water Well Drilling Rig | montada sobre reboque | 89–950 mm | 600 m |
| CDC-600 | montada sobre caminhão | 90–850 mm | 600 m |
| CDT-800J Trailer water well drilling rig | montada sobre reboque | 90–850 mm | 800 m |
| CDC-450J | sobre esteiras | 105–350 mm | 450 m |
| CDC-600K | montada sobre caminhão | 105–350 mm | 600 m |
| KSC-1300 | montada sobre caminhão | 105–350 mm | 1300 m |
| KW360 | montada sobre caminhão | 115–305 mm | 350 m |
| CDC-800 | sobre esteiras | 140–350 mm | 800 m |
| CZT-1200 | sobre esteiras | 140–350 mm | 1200 m |
| KW180 | montada sobre caminhão | 140–350 mm | 180 m |
Lendo a linha por aplicação
Os dez modelos se dividem em três grupos, e o grupo importa mais do que o número exato do modelo.
Abastecimento raso e para vilarejos. O KW180 perfura 140–350 mm até 180 m e o KW360 perfura 115–305 mm até 350 m. Ambos são montados sobre caminhão, o que significa que se deslocam entre vilarejos em velocidade rodoviária sem precisar de prancha rebaixada. Para um programa de muitos poços rasos espalhados por uma região, a mobilidade é o argumento principal, e a capacidade de profundidade é secundária.
Poços de produção de profundidade média. O CDC-450J com 105–350 mm até 450 m, o CDC-600K com 105–350 mm até 600 m e o CDC-600 com 90–850 mm até 600 m cobrem a faixa comum de irrigação e municipal. Observe a ampla faixa de furo do CDC-600: o mesmo transportador pode abrir um furo raso de grande diâmetro ou perfurar um furo mais profundo e de menor diâmetro até a mesma capacidade de 600 m, o que é a flexibilidade útil para um empreiteiro que aceita trabalhos variados.
Poços profundos. O CDC-800 com 140–350 mm até 800 m, o CZT-1200 com 140–350 mm até 1200 m e o KSC-1300 com 105–350 mm até 1300 m são o extremo profundo. Vale comparar três deles diretamente porque alcançam profundidade de serviço semelhante a partir de transportadores diferentes: o CZT-1200 é um modelo sobre esteiras de 1200 m, o KSC-1300 é um modelo sobre caminhão de 1300 m. Se os poços são profundos e os locais são próximos entre si, a estabilidade do modelo sobre esteiras e a menor pressão sobre o solo geralmente vencem. Se os poços são profundos e os locais são distantes entre si, a velocidade rodoviária do caminhão muda a economia.
Unidades sobre reboque. O CDT-600 com 89–950 mm até 600 m e o CDT-800J com 90–850 mm até 800 m são rebocados. São adequados para programas em que o cliente reboca o equipamento atrás de um trator ou caminhão, ou em que um único equipamento precisa se deslocar entre trabalhos pequenos em estradas rurais. Eles abrem mão de parte da estabilidade de perfuração em troca dessa mobilidade.
Para uma comparação direta dos três tipos de montagem na mesma aplicação, consulte Water Well Drilling Rigs: Crawler vs Wheeled vs Truck-Mounted.
Mobilidade, nível freático e geologia
Se os seus locais são dispersos, a mobilidade decide a classe antes da profundidade. Em rocha dura, planeie um martelo DTH e um compressor; em cobertura mole, pode ser necessário rotativa com lama ou cravação de tubagem.
Três factos do local alteram a seleção mais do que qualquer outro:
- Distância entre poços. Abaixo de cerca de 30 km, um crawler e um atrelado de carga baixa são geralmente mais baratos ao longo de uma campanha do que um camião que não consegue chegar aos locais difíceis. Acima disso, a velocidade em estrada começa a dominar.
- Profundidade do nível freático. Um nível freático pouco profundo (abaixo de cerca de 50 m) significa geralmente cobertura mole ou não consolidada, onde o topo do furo necessita de tubagem enquanto o fundo é perfurado por DTH. Um nível freático profundo significa geralmente que toda a secção é rocha dura, o que altera a classe do bit e do martelo em vez da classe da máquina.
- Formação. Rocha dura — granito, basalto, quartzito, calcário com elevada resistência à compressão — é território DTH. Areia solta, cascalho e argila necessitam de rotativa com lama, cravação de tubagem ou um trado, e a máquina deve ser capaz de lidar com a coluna de tubagem, bem como com a coluna de perfuração.
O método de perfuração determina o equipamento de apoio:
| Formação | Método usual | Equipamento de apoio |
|---|---|---|
| Rocha dura, profunda | DTH com martelo de alta pressão | Compressor de alta pressão, martelo de 3–6 polegadas, bits de botões |
| Cobertura mista sobre rocha | Tubagem através da cobertura, DTH na rocha | Coluna de tubagem, martelo de tubagem ou adaptador de cravação, compressor |
| Areia mole e argila | Rotativa com lama | Bomba de lama, tanque de decantação, tubagem |
| Cascalho e calhaus | Cravação de tubagem ou DTH excêntrico | Tubagem, bit excêntrico, compressor |
O trabalho DTH em poços de água funciona normalmente a 17–24 bar. Dimensionar esse ar corretamente é um exercício separado — o guia de dimensionamento de compressores de ar explica-o, e as unidades de alta pressão como o LGCY-26/25 são a classe utilizada quando o tamanho do furo e a profundidade aumentam a procura. Um martelo de 5 polegadas no intervalo de 135–165 mm é indicado para 7.0–19.0 m³/min entre 10–25 bar, e o compressor é escolhido no topo dessa banda, não no fundo.
Os poços geotérmicos utilizam as mesmas máquinas com uma especificação diferente. A temperatura de circulação, os programas de tubagem e os requisitos de cimentação mudam, e a página de perfuração geotérmica apresenta as diferenças. O abastecimento municipal e de irrigação é abordado na página de perfuração de poços de água.
Etapas de seleção
- Defina o projeto do poço: profundidade final, diâmetro e material do revestimento, além do diâmetro do furo necessário para instalá-lo com a folga anular desejada.
- Declare a geologia por seção — quantos metros de cobertura, quantos de rocha dura — e a resistência à compressão esperada. Geologia seção por seção, não uma única descrição para o poço.
- Escolha o método de perfuração por seção: cravação de revestimento ou rotativa com lama através da cobertura, DTH em rocha, e a classe do martelo para o diâmetro da rocha.
- Some os equipamentos de apoio: capacidade e pressão do compressor, coluna de revestimento, martelo, brocas, hastes, bomba. Os equipamentos de apoio geralmente custam tanto quanto a sonda, e é a parte que mais frequentemente fica com orçamento subestimado.
- Combine a classe da sonda com a faixa de furo e a profundidade com margem, depois com a logística: qual a distância entre os poços, como é o acesso e quanto tempo será perdido na movimentação.
- Verifique os detalhes práticos que decidem se uma sonda é adequada para um local: peso mínimo de transporte contra os limites das estradas locais, movimentação de revestimento por guindaste ou montada na sonda, e se a equipe consegue trocar um martelo no colar sem uma segunda máquina.
- Confirme peças de reposição e assistência técnica. Peças de martelo, brocas, vedações e filtros hidráulicos devem estar disponíveis dentro do prazo de entrega que seu contrato permite, não em um pedido de seis semanas.
Erros comuns
- Escolher apenas pelo diâmetro do furo. Uma faixa ampla de furo com uma classificação de profundidade reduzida não é a mesma capacidade que uma faixa mais estreita com uma classificação de profundidade elevada, e ambas aparecem na mesma tabela.
- Interpretar o topo da classificação de profundidade como um valor de trabalho. Pergunte qual composição de hastes a classificação pressupõe, e no que ela se transforma com a composição que você realmente precisa.
- Esquecer o revestimento. O equipamento deve suportar tanto a coluna de revestimento quanto a coluna de perfuração; um equipamento que perfura o furo mas não consegue instalar o revestimento não concluiu o trabalho.
- Planejar o capeamento e a rocha como uma única seção. Muitos problemas em poços de água — revestimento preso, desmoronamento do furo, perda de circulação — começam na transição, portanto a transição é onde o programa deve ser mais preciso.
- Orçar o compressor abaixo do necessário. Para um poço de água com DTH, o compressor é parte de primeira ordem do conjunto, e a diferença entre 18 bar e 25 bar altera tanto a taxa de penetração quanto a vida da broca.
- Comprar mobilidade que você não precisa, ou precisar de mobilidade que você não tem. Caminhão, esteira e reboque são decididos pela distribuição dos locais, não por preferência.
- Ignorar os limites de transporte. O peso mínimo e as dimensões de transporte, e não o desempenho de perfuração, decidem se um equipamento de grande porte pode chegar ao local de forma legal e prática.
Lista de verificação
- Profundidade alvo e diâmetro da tubulação de revestimento. 2) Geologia e dureza esperada. 3) Número de poços e distância entre locais. 4) Profundidade do lençol freático. 5) Acesso de caminhão e limites de estrada. 6) Equipamentos de apoio: compressor, bomba, revestimento.
Conclusão
Uma sonda de poço de água é selecionada por uma cadeia aritmética: o diâmetro da tubulação de revestimento determina o diâmetro do furo, o diâmetro do furo com o tipo de rocha determina o método e o martelo, o martelo determina o ar, e o programa do poço determina o tipo de montagem. A tabela publicada acima é o último passo dessa cadeia, não o primeiro. Percorra a cadeia em ordem, orce os equipamentos de apoio junto com a sonda e mantenha a classificação de profundidade honesta em relação à coluna de hastes que você realmente vai usar. As consequências por metro dessas escolhas estão descritas em O que Determina Seu Custo de Perfuração por Metro.