Parâmetros Operacionais
Força sem controle não resolve
Os equipamentos de perfuração mais antigos oferecem muita potência, deixando a cargo do sondador o controle da energia. Neste cenário, a formação do profissional é lenta e deixa a operação exposta a erros operacionais.
O equipamentos mais recentes entregam ainda mais força, mas apresentam cada vez mais recursos de controle desta potência, reduzindo a carga do sondador e, por sua vez, encurtando a sua formação.
Temperatura da Coroa
O desgaste da coroa é diretamente relacionado com a temperatura de trabalho na face, que varia em função de vários fatores, como a rocha perfurada, dos parâmetros, das especificações da coroa, entre outros.
Um excelente indicador é o RPC (Rotação por centímetro), que correlaciona a taxa de avanço com a rotação da coroa:
Tabela de Parâmetros
Os valores recomendados na tabela podem variar conforme a aplicação, mas são um ótimo guia para encontrar o equilíbrio dos parâmetros.
Atenção aos indicadores!
Os manômetros são fundamentais para entender o que está acontecendo no fundo do furo.
Um bom sondador é aquele que está sempre ajustando os parâmetros às mais diversas situações.
Peso sobre Coroa (PSC)
kN ou lbf
Principal fonte de energia da perfuração, é necessário controle absoluto sobre esta força.
As coroas possuem limitação de peso aplicado, que devem ser respeitados.
A variação de temperatura provocada pelo aumento súbito deste parâmetro é muito alta, podendo ser um recurso muito útil para recuperar o corte da coroa.
Quando o furo é curto, raso ou com inclinação elevada, a força é realizada pelos pistões hidráulicos, e o sondador tem uma carga de trabalho relativamente leve.
Quando o furo possui inclinação baixa (furo para baixo), conforme se aprofunda, o peso das hastes se acumula sobre a coroa. O sondador precisa controlar o peso a cada manobra, para não exceder os limites da coroa e para evitar seu desgaste precoce.
Sondas que possuem o recurso de ajuste do Contra-balanço reduzem drasticamente a carga de trabalho do sondador.
Relação de temperatura
Vazão
L/min ou gal/min
A perfuração envolve a utilização de muita energia no processo, e muito calor é gerado. Para reduzir seus efeitos destrutivos, a circulação de fluido tornou-se primordial.
A variação de temperatura da coroa é quase que instantânea em função da variação da vazão. Se corretamente utilizado, este recurso é muito importante para recuperar o avanço de coroas polidas, sem tirá-las do furo.
Quando se perfura com altas taxas de avanço, é indispensável que a vazão seja alta, para prevenir o sobreaquecimento da coroa e melhorar a remoção de detritos.
Quando muito baixa, sobreaquece a coroa, ocorre acúmulo de sujeira e, como consequência, tem um desgaste irregular e precoce.
Se em excesso, a vazão provoca o efeito de contra-pressão, reduzindo o contato da coroa com a rocha, resultando na perda de taxa de avanço e no polimento da coroa.
Relação de temperatura
Rotação da coluna
RPM
Segunda principal fonte de energia da perfuração, a rotação da coluna movimenta os diamantes sobre a rocha, gerando o efeito de lixa.
Nos baseando apenas nesta lógica, quanto maior a rotação, maior será a velocidade de perfuração. Porém, temos que considerar o fator de dissipação do calor em função da rotação promovido pelo fluido.
Quanto maior for a rotação, maior será a eficiência da distribuição do calor.
A variação de temperatura da coroa, pela variação da rotação, não é tão rápida e tão extrema quanto nos casos anteriores, mas pode ser o suficiente para causar um desgaste irregular e o descarte prematuro.
Se a rotação for muito baixa, o atrito aumenta e a eficácia da dissipação do calor reduz, elevando a temperatura na face da coroa, sendo necessário compensar ajustando os demais parâmetros.
Relação de Temperatura
Taxa de avanço
cm/min ou in/min
Um dos principais índices de medição do desempenho da coroa, é o reflexo direto do ajuste dos parâmetros de perfuração.
Altas taxas de avanço nem sempre podem significar uma boa perfuração, uma vez que, se os parâmetros não estiverem balanceados, causará o descarte prematuro da coroa, além de outros problemas associados, como trancamento do furo, desvios indesejados, acunhamentos (ou embuchamentos), destruição de parte do testemunho, entre outros.
Uma taxa de avanço muito baixa, além de gerar pouca produção, vai provocar constantes polimentos na coroa.
Pressão da bomba
psi ou bar
O manômetro de pressão da bomba não é um indicador de vazão, mas serve para indicar a força que a bomba está relizando para manter o fluido circulando.
É um indicador muito importante para a segurança da operação, uma vez que alerta para os principais problemas que podem ocorrer.
Muitas ferramentas se aproveitam deste indicador para alertar a superfície sobre eventos que ocorrem no fundo do furo, como os cabeçotes, por exemplo.
Quanto mais o furo se aprofunda, o volume de fluido para preenchê-lo também aumenta de forma proporcional. Desta maneira, a bomba precisa injetar uma quantidade de fluido cada vez maior no decorrer da operação, e sua pressão acaba aumentando para manter a mesma vazão.
Torque reativo
psi ou bar
Um excelente indicador da qualidade da afiaçao da coroa. Quase todos os modelos de sonda possuem um manômetro que indica este parâmetro. Pode ser conhecido como pressão de rotação ou pressão do sistema.
O torque reativo refere-se à resistência para manter a rotação da coluna, que é gerada pelo atrito, de forma geral (coroa e outras ferramentas com a parede do furo).
Valores muito baixos indicam que a coroa não está conseguindo agredir a rocha de forma efetiva. Isto exige uma intervenção do operador, a fim de recuperar o corte da coroa.
Valores elevados indicam que, ou a coroa está com taxa de avanço excessiva, ou que o ferramental está atritando excessivamente com a parede do furo, provocando redução da espessura das ferramentas (afinação das hastes). Para amenizar a situação, basta utilizar um agente lubrificante no fluido e/ou controlar a taxa de avanço.