Estudo de Rentabilidade dos Investimentos
PROJETO – FASE UM
6.2.6. Testes de Bombeamento em Poços e Aqüíferos
6.2.6.1 Testes de Produção (Bombeamento)
6.2.6.1.3 Determinação da Fixação das Condições de Exploração
Para dimensionar as condições de exploração de um poço, uma vez conhecidos os resul-tados do teste de produção, torna-se necessário:
• Determinar a vazão segura ou vazão ótima de exploração; como foi visto, a curva ca-racterística indicará o ponto crítico, com a correspondente vazão máxima. A vazão ótima deve ser fixada um pouco abaixo do valor correspondente ao ponto crítico;
• Determ és
étrico regional, através de mapas piezo-métricos. Na prática, quando não se dispõe destes dados, como frequentemente ocorre, tr
ento das condições de explora-inar o rebaixamento total, correspondente à vazão ótima, o que é feito atrav da equação do poço, e calcular o nível dinâmico a esta vazão;
• Verificar o diâmetro útil e a profundidade da câmara de bombeamento, cuidando pa-ra que o ponto de tomada de água (profundidade de colocação da bomba) fique sem-pre acima das seções filtrantes e não frontalmente a elas;
• Fixar o ponto de colocação da bomba ou da tomada de água abaixo do nível dinâmi-co. Esta profundidade só pode ser determinada com segurança quando se dispõe:
1) da previsão de evolução dos rebaixamentos no poço com o tempo, para o que são necessários os parâmetros do aqüífero;
2) da variação sazonal do nível piezom
abalha-se a favor da segurança colocando a bomba de 6 a 10 metros abaixo do nível dinâmico.
Segundo JORBA (1982), de modo a exemplificar os cálculos resumimos no exemplo A, através da Figura 6.11, onde estão resumidas as características técnicas, o perfil litológico e os resultados finais do teste de produção de um poço de 111 metros de profundidade, perfura-do em rocha sedimentar. Os procedimentos para dimensionam
a
0,8 Q
b) análise da curva característica: pela representação gráfica da vazão (Q) versus análise conjunta das duas curva
azão mais elevada do teste;
•
c) cluir que o poço
pode, teoricam via, a vazão de explo ante;
d) cálculo do rebaixamento total (s): s =
e) cálc
f) pro
os seg
a tubulação de revestimento tem diâmetros de 150 mm e vai até 55 metros
o de exploração.
) determinação da equação característica do poço: no gráfico rebaixamento específico (s/Q) x vazão (Q) determinam-se:
B = 0,8 e C = 0
sendo então, a equação característica: s =
xamento (s) e do rebaixamento específico (s/Q) versus vazão (Q), a s permite concluir que:
• O fluxo d'água manteve-se laminar na v
• Os rebaixamentos no poço são diretamente proporcionais à vazão bombeada; As perdas de carga no poço são desprezíveis, indicando boa construção;
• Os rebaixamentos no poço devem-se unicamente as perdas de carga no aqüífero. fixação da vazão ótima: o exame da curva característica permite con
ente, ser explorado com vazão superior a vazão final de teste (41,5 m³/h); toda-ração foi fixada em 40 m³/h, por motivos que serão explicados mais
BQ = 0,8 x 40 = 32 m
ulo da profundidade do nível dinâmico (ND): ND = s + prof. NE = 32 + 6,15 =38,15 m
fundidade de colocação da bomba : 48 m.
Justificativa: Na fixação da vazão de exploração em 40 m³/h foram levados em conta uintes aspectos:
a.
de profundidade; abaixo já se tem filtro;
b. a oscilação regional do nível d’água não é conhecida
c. não se dispõe de elementos para prever a evolução dos rebaixamentos com o temp
n. estático ( 6,15 m) Etapa 1ª Q (m³/h) 10 ND (m) 14,15 s (m) 8,0 Duração (h) 11 Q/s --- s/Q --- 2ª 21 22,95 16,8 11 --- --- 3ª 41,5 38,45 32,3 13 --- ---
Figura 6.11 - Ficha técnica e resultados do teste de produção em poço. Fonte: JORBA, 1982
Em um outro exemplo em um poço de 132 metros de profundidade, perfurado em rocha cristalina, dura, parcialmente revestido, realizou-se o teste escalonado em 4 etapas sucessivas de vazão. Os resultados do teste, bem como as características do poço são apresentados na
Figura 6.12 - Ficha técnica e resultados de teste de produção em poço, exemplo B. Para
de-terminar ás características de exploração procede-se de maneira análoga ao exemplo A. a) determinação da equação característica do poço: no gráfico s/Q x Q determinam-se: B = 0,96 e C = 0,0145
Sendo, então, a equação característica: 2
b) análise d urva car rística: a representação gráfica Q x s confrontada com o co s/Q x Q perm conclui
• O fluxo é laminar somente até um trecho da curva próximo a vazão de 28 m³/h, que é o ponto critico; a partir deste trecho, os rebaixamentos decaem bruscamente com o aumento da vazão;
• Os rebaixamentos no poço devem-se, em maior grau, as perdas de carga no aqüífero (notar que se trata de fluxo em fissuras detectadas durante a perfuração). Os s = 0,96Q + 0,0145Q
a c acte
xamentos devidos a perdas de carga no poço são relativamente pequenos (notar que o poço não possui revestimentos e filtros, nem envoltório de pré-filtro nos trechos cor-respondentes as entradas de água);
c) fixação da vazão ótima: pelo exame da curva característica, escolheu-se um ponto li-geiramente à esquerda do ponto critico, correspondendo a vazão de 25 m³/h;
d) cálculo do rebaixamento total (s):
s = BQ + CQ2 = 0,96 x 25 + 0,0145 x 252 = 24 + 9,06 = 33,06m
ND – s + prof. NE = 33,06 + 2,71 = 35,77 e) cálculo da profundidade do nível dinâmico
n. estático (m) 2,71 Etapa 1ª Q (m³/h) 12 ND (m) 16,38 s (m) 13,67 Duração (h) 10 Q/s 0,88 s/Q 1,14 2ª 18,86 25,95 23,24 10 0,81 1,23 3ª 29,33 43,01 40,30 3,5 0,73 1,37 4ª 31,70 72,21 69,50 4 0,46 2,19
Figura 6.12 - Ficha técnica e resultados de teste de produção em poço. Exemplo B. Fonte: JORBA, 1982
De acordo com JORBA e ROCHA (1982), os testes de produção permitem estabelecer condições relativamente seguras na exploração de poços. Sua realização deveria ser exigência contratual, principalmente por parte dos órgãos públicos, para cada poço que fosse construído. Em um planejamento de operação sistemática é condição fundamental a realização de uma campanha de testes em todos os poços em funcionamento. A análise criteriosa dos resultados obtidos certamente conduzirá ao redimensionamento tanto de volumes de extração como dos equipamentos de bombeamento, contribuindo para a otimização dos sistemas. É preciso ad-vertir que os procedimentos descritos visam, sobretudo, a orientação metodológica e não de-vem ser entendidos como normas rígidas ou um receituário. O conhecimento das característi-cas físicaracterísti-cas do aqüífero em cada local é o fator que comanda a análise das condições hidráuli-cas dos poços. Em geral, nos poços perfurados em terrenos granulares, os parâmetros hidráu licos seguem mais de perto as formulações teóricas, ensejando maior margem de segurança na interpretação dos resultados de ensaios.
1994), com este teste teremos a resposta sobre que quantidade de água poderá ser explotada. Uma vez tendo também a qualidade de água e as condições de bombeamento (distância e altura monométrica, poderão selecionar o equipa-mento de bombeaequipa-mento mais adequado)
CCI o bo ento definitivo, deve-se definir o
tipo de equipame de recal a ser ut o nú e hor ecessárias va
ação do teste de zão, bem os p entos para conhecer as reais capacidades de
rodução do poç de sua c de es a e p e carga originadas n o e
fero. Em geral, é recomendável teste com duração mínima de 24 horas, por 6 horas de recupe-ração.