POÇOS TUBULARES. Prof. Marcelo R. Barison 2009

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POÇOS TUBULARES

Prof. Marcelo R. Barison

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Introdução

Poço mais antigo

antigo Egito – reinado de Mentuhotip – 11º dinastia (~1990 aC)

número de trabalhadores – 3.000 para escavar 14 poços

HOJE

poços = abastecimento de água potável ideal = vida útil de 25 anos

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Conceitos básicos

Poço tubular

furo executado na superfície do terreno por máquinas perfuratrízes à percussão, rotativas e rotopneumáticas. - Diâmetro máximo de 50 cm

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+ definições

Perfuração

executar inicialmente o furo no subsolo afim de se produzir água

Completação

fase posterior à perfuração, inserção de tubulações, filtros, pré-filtros e cimentação.

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Etapas de execução

Cimentação

- injeção de calda de cimento entre o revestimento (tubo liso) e a parede do poço

- isolar a entrada de água superficial e contaminantes - laje de proteção sanitária na saída do poço

Desenvolvimento

- etapa de desobstrução dos poros do aqüífero, tanto poroso quanto fissural

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Métodos de Perfuração

Perfuração à Percussão

- ferramentas: porta-cabo, percussores, hastes, trépano - Método: queda livre de peso rompe o material em

pequenos fragmentos e o perfura

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Máquina

percussora

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Ferramentas

da percussora

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Perfuração

Rotativa

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Componentes da Coluna de Perfuração Rotativa

• Swivel ou cabeça giratória

– É a peça rosqueada no topo do Kelly estando suspenso por um conjunto de polias da catarina (polia móvel), com a

finalidade de permitir o engate da mangueira da bomba de lama à coluna de perfuração.

• Kelly

• – É uma haste de seção quadrada ou sextavada cuja

finalidade é encaixar-se perfeitamente à mesa giratória da sonda, para receber e transmitir os movimentos de torção à coluna.

• Hastes (drill pipe)

• – São elementos que transmitem o movimento giratório da mesa da sonda à broca em profundidade. Elas ainda são responsáveis pela condução da lama de perfuração dos tanques de lama até o fundo do poço. Comprimentos de 3, 5 e 9 metros, com diâmetros variando de 2 a 4 polegadas.

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Perfuração

Rotopneumática

(Ar comprimido)

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Bombeamento

Visa uma explotação adequada, sustentável Bombas submersas

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Completação

Revestimentos Tipos:

tubos metálicos (aço inox, aço preto) tubos de pvc aditivado (geomecânicos)

- locação dos tubos – uso de centralizadores, que irá

equalizar a distância do tubo com as paredes do poço e fornecer o espaço ideal para o pré-filtro

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Filtros

São tubos de revestimentos com ranhuras ou aberturas para permitir a entrada de água no poço

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Seção de poço com pré filtro

Pré-filtro deve ser 20% mais poroso que a rocha Espessura de 3” a 8”

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cimentação

Mistura de cimento + bentonita + água

- em geral 24 litros de água para 50 kg de cimento

Adição de bentonita = auxilia na dispersão das partículas

de cimento, maior uniformidade e fluidez à massa

- em geral de 1,5 a 3,0 kg de bentonita para cada 50 Kg de cimento

ONDE???

Entre o revestimento e o poço Laje de proteção sanitária

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Desenvolvimento Natural

Início = partículas menores do que a abertura dos filtros são removidas (produção de areia)

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Desenvolvimento

Uso de escovas metálicas, superbombeamento e

bombeamento de reversão de fluxo

- Destruição de estruturas que impedem a passagem de água para dentro do poço = “arcos de pontes”

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Bombeamento

1) Bombas submersas - Para médias e elevadas vazões, acima de 30.000 litros/h - Profundidade dos poços variadas

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2) Bomba Injetora

- Vazões pequenas a médias

- Profundidades variadas

- Feita por meio de um bico injetor com 2

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3) Bomba Centrífuga - Vazões pequenas inferiores a 3.600 litros/h - Pequenas profundidades - Um único cano edutor

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4) Bomba Manual - Baixíssimas vazões, inferiores a 500 litros/h - Movimentos de alavancas

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5) Catavento - Energia eólica impulsiona pistão - Movimento de subida e descida do pistão bombea a água do poço

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6) Compressor

- Cano reduzido injeta ar por meio de

compressor para dentro do poço

- A água é expulsa para fora do poço

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LOCAÇÃO E DIMENSIONAMENTO

DE POÇOS

Prof. Marcelo R. Barison

2009

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p/ LOCAÇÃO, considerar:

- Relevo

- Hidrografia

- Cobertura de Solos e Sedimentos

- Tipos de Rochas

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Relação Decrescente de Potencialidade

(condições de armazenamento nas fraturas)

PEGMATITO > GNAISSES > MICAXISTOS > GRANITOS > ARDÓSIAS QUARTZITOS MÁRMORES DIORITOS FILITOS

CATACLASITOS GABROS

Associação Dobramentos com a Possibilidade de Acúmulo de Água Dobras + suaves → boa possíbilidade

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Dobras em Leques

- Assimétricas

- Eixos em leques

- Promovem regiões de distenção e de

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Ângulo de Mergulho e Produtividade de Poços

Quanto + suave o mergulho > número fraturas > produtividade

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ESTRUTURAS GEOLÓGICAS E A LOCAÇÃO DE POÇOS PROFUNDIDADE x DISTÂNCIA FONTE x MERGULHO FRATURAS

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ÁBACO

PROFUNDIDADE X DISTÂNCIA FONTE X MERGULHO FRATURAS 36

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DIFERENTES SITUAÇÕES ENCONTRADAS NA PERFURAÇÃO DE POÇOS EM ROCHAS CRISTALINAS

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TÉCNICAS DE LOCAÇÃO

Considerar sempre: QUALIDADE E QUANTIDADE

ETAPAS:

1º DEMARCAR EM MAPA TOPOGRÁFICO

- áreas de recarga e áreas de descarga, sentidos de fluxo

2º EXTRAIR DE UM MAPA GEOLÓGICO

- tipo de rocha = tipo de aqüífero

- alinhamentos = tipos de fraturas / falhas

- sobreposição com o MAPA TOPOGRÁFICO

3º FOTOINTERPRETAÇÃO - demarcação de prioridades - rever alinhamentos - ver detalhes 4º GEOFÍSICA - SEV / CE

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PROFUNDIDADE IDEAL

CONSIDERAR: custo da perfuração

CUSTÓDIO & LLAMAS (1976)

faixa de variação de 50 a 200 metros profundidade Exemplo Nordeste Brasil

- prof. média de 80 metros

- em locais + fraturados = 40 a 60 metros prof. - porém: Basaltos e Mármores = acima de 200 m

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VAZÃO DE EXPLOTAÇÃO

Ensaio Escalonado – Teste de Bombeamento Princípio:

- Aumenta-se a Vazão (Q) em 3 intervalos de tempo e

anota-se o Rebaixamento (S)

- Constrói-se o gráfico Q x S → curva - Obtem-se o ponto de Q ótima

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Referências Bibliográficas

• CPRM – Noções Básicas sobre Poços Tubulares. Jairo Fonseca Leite (coord.),

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Mina da Jangada MBR

Brumadinho

Estágio GEOSOL

Sabrina Merlo

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Figura 1: Bentonita.

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