Tecnologia de perfuração movida a água: ideal em qualquer ambiente

A LKAB Wassara é uma empresa sueca que desenvolve e fabrica sistemas de perfuração exclusivos movidos a água, para alto desempenho em operações de perfuração tanto em superfície quanto subterrâneas. O coração do sistema de perfuração Wassara é seu martelo de fundo de furo movido a água, patenteado globalmente.

Foi fundada em 1988 e pertence à mineradora sueca LKAB. O objetivo desde o início tem sido encontrar outras indústrias onde a tecnologia de perfuração movida a água tenha o mesmo benefício que para a LKAB.

Nos últimos anos, a Wassara tem construído uma organização para gerenciar a demanda do mercado em novas áreas, como geotecnia, barragens, levantamentos topográficos e perfuração exploratória.

• “Agora temos tecnologia, recursos e referências para ter sucesso fora da indústria de mineração” diz Kent Boström, gerente de comunicações da Wassara. “Esperamos com confiança que este ano seja o início de algo grande. Agora podemos mostrar vários exemplos de aplicações exigentes em que a perfuração movida a água foi absolutamente superior a outras tecnologias de perfuração.”

Do ar para a água:

Anteriormente, a LKAB usava ar para impulsionar martelos de fundo de poço, como é comum em todo o setor de mineração. Mas esta não é uma tecnologia de perfuração totalmente ideal.

Eles buscavam aumentar a precisão, já que a tecnologia da época oferecia profundidade limitada.

Furos mais longos e retos renderiam mais minério de ferro por detonação, o que é importante para reduzir o custo de produção. Além disso, era necessário minimizar o óleo e a quantidade de poeira suspensa no ar.

A nova tecnologia consistia em usar água em vez de ar para alimentar e lubrificar o equipamento. A perfuração movida a água é agora melhor e mais econômica do que outras tecnologias de perfuração. Ela provou ser capaz de perfurar de forma mais reta e mais profunda, exigindo menos energia e produzindo menor impacto ambiental.

Para a mineradora sueca LKAB, isso significa que seus furos de sondagem agora têm o dobro do comprimento (de 28 para 56 metros) e cada detonação rende oito vezes mais minério. Vinte anos de uso dessa tecnologia a ajudaram a se tornar líder mundial em seu mercado , perfurando mais de 18 milhões de metros de poços. Tudo isso é meticulosamente documentado.

Todos os recursos:

A utilização de água é ideal porque ela não pode ser comprimida . A quantidade de água que sai do martelo é a mesma que alimenta o sistema. A perda mínima de pressão significa que a potência permanece constante, independentemente da profundidade de perfuração. A eficiência da perfuração é igualmente alta, seja a profundidade de 10, 100 ou 1000 metros.

O uso de água para transmissão de energia também significa que a energia é totalmente transferida para o martelo, possibilitando também furos de diâmetro menor. Hoje, com propulsão a água, podem ser feitos furos com diâmetros de 65 a 254 mm.

A pressão da água chega a 180 bar, em comparação com os 30 bar do ar. A diferença é notável na frequência de impacto. Um martelo Wassara desfere 3.600 golpes por minuto (60 Hz), enquanto um martelo pneumático desfere de 2.000 a 2.700 golpes por minuto (35 a 45 Hz).

Na perfuração com equipamentos hidráulicos, são necessários aproximadamente 300 litros de água por minuto para alimentar o martelo. Como a água é incompressível, exatamente esses 300 litros de água serão introduzidos no furo.

• “Para um martelo DTH do mesmo tamanho, mas movido a ar, são necessários 24.000 litros de ar por minuto (400 litros por segundo), comprimido a 30 bar”, diz Kent Boström. “Ao sair da broca, o ar quer se expandir novamente ao seu volume original sem compressão, ou seja, 720.000”

O ar ganhará então uma velocidade de subida de 40-80 metros por segundo no furo. O risco de bloqueio varia com a formação, mas um buraco bloqueado levará rapidamente a um grande volume de ar, tentando encontrar uma rota de fuga alternativa.

Ao perfurar em áreas urbanas, edifícios e outras estruturas correm risco caso a formação geológica fique pressurizada. Portanto, a perfuração com água é recomendada em muitas áreas urbanas e residenciais.

A precisão também foi importante para a LKAB no desenvolvimento da tecnologia. Detalhes como o fluxo de água e o formato do martelo permitem uma perfuração reta e de alta precisão . Diversos testes indicam que o desvio do poço é de cerca de 1 a 2% em um furo de 200 metros, em comparação com um desvio de aproximadamente 15 a 20% na perfuração com tecnologia de perfuração assistida por ar.

Respeitoso com o meio ambiente:

Na perfuração com Wassara, não é necessário óleo para lubrificação dos equipamentos, portanto, não há danos ao meio ambiente.

Além disso, tanto o consumo de energia quanto as emissões de CO2 são significativamente menores do que quando se usa ar comprimido:

• Para alimentar um martelo pneumático DTH de 6″, é necessário um compressor que forneça 570 l/s a 35 bar; A potência necessária é
• Para alimentar um martelo DTH de 6″, é necessária uma bomba de alta pressão que forneça 490 l/min a 200 bar; A potência necessária é

EXEMPLO DE CASO DE SUCESSO: Usina hidrelétrica de Angostura “Perfuração a água em galerias confinadas”

Uma usina hidrelétrica de 320 MW

A Usina Hidrelétrica Angostura está localizada a cerca de 600 km ao sul de Santiago, sendo a maior construída no Chile desde 2004. Um total de 200.000 m3 de concreto foram usados ​​em sua construção. Tem capacidade de geração de 320 MW, o suficiente para abastecer 300.000 mil residências. Estas foram as condições durante a sua construção:

O leito de rocha precisava ser protegido da água, para isso foram feitos furos de 64 mm e aplicado rejunte (rejunte de cimento). O sistema Wassara também foi utilizado para perfuração de drenagem com brocas de 100 mm de diâmetro; em um dos locais perfurados para drenar a cortina ao longo da barragem, foram perfurados 3.200 metros e

1.100 metros para cima. Por fim, o desvio permitido foi definido em 2% para toda a extensão das perfurações e a Wassara concentrou-se em atender e superar esse requisito.

Perfuração à deriva confinada

Parte da perfuração ocorreu em galerias com 2,5 metros de altura. Essa perfuração foi realizada com brocas de 64 mm de diâmetro, o que era um tanto incomum, visto que havia apenas 1,2 metros de espaço livre para o equipamento de perfuração. Os tubos de perfuração tinham 1 metro de comprimento, o que não é o ideal para perfuração em linha reta. Apesar disso, a Wassara conseguiu atingir a precisão de desvio exigida.

um cliente satisfeito

Alberto Mukden é o Gerente de Produção da empresa contratada Pilotes Terratest . Ele afirma: “O sistema Wassara se mostrou muito satisfatório ao longo de todo o projeto. Conseguimos atingir o objetivo de minimizar o desvio e aumentar as taxas de produção sem elevar os custos com consumíveis. A perfuração sem poeira e a baixa emissão de ruído nos proporcionaram um ambiente de trabalho saudável, ecológico e confortável dentro do túnel de perfuração.”