ciesp: otimização do uso de poços na indústria

 Otimização do Uso de Poços na Indústria, com aumento da produção de água e

redução de energia elétrica

Geol. José Paulo G. M. Netto

Você Conhece Seu Poço????

O QUE PRECISAMOS SABER ?

Dados da Perfuração Dados das ultimas Manutenções Dados do Conjunto bombeador Relatórios Mensais:

• Níveis ( NE e ND)• Vazão Instantânea• Horas Trabalhadas / Mês• Produção Mensal• Voltagem • Amperagem

Curva de rebaixamento

Cone de depressão

Nível estático Revestimento

Filtros Piezômetro

Areia

Calcário

Poço em Operação

Driscoll, Modificado Martins Netto, JPG 2010

Nível Dinâmico

EFICIÊNCIA HIDRÁULICA DOS POÇOS

Fonte: Feitosa, F.A.C., 2008

Seu Poço de Sedimentos Começou Certo ????FLUÍDO DE PERFURAÇÃO

• Mistos: orgânico (CMC) + Inorgânico (bentonita)

DESENVOLVIMENTO• PTR 01 = HEXAMETAFOSFATO = Eficiência inicial 42,20 %

• PTR 02 e 03 = NO RUST+ FERBAX

• Eficiência inicial PTR02 = 85,30 %• Eficiência inicial PTR03 = 86,70 %

Resultados Comparativos da eficiência dos Poços

PTR - 01,02 e 03

Poço Eficiência Observações

PTR-01 42,22 % Menor eficiência dos 3 poços

PTR-02 85,30 %* 102,03 % maior que o PTR-01

PTR-03 86,70 %** 105,45 % maior que o PTR-01

Fonte: Feitosa, F.A.C., 2008

INTERFERÊNCIAS MÚLTIPLAS ENTRE POÇOS

Test Date 27/mai/08Pumping Duration 1620,00Nivel estático 4,56Vazão Bombeamento(m3/h) 496,00Distancia do poço (m) 20,00Taxa Bombeamento(m3/s) 0,1378

Time Since WaterPumping Level DrawdownStarted s'(min) (m) (m)

1 6,138 1,582 7,623 3,063 8,04 3,484 8,338 3,785 8,582 4,026 8,757 4,198 9,042 4,48

10 9,273 4,7112 9,444 4,8815 9,65 5,0920 9,938 5,3825 10,185 5,6230 10,34 5,7840 10,631 6,0750 10,88 6,3260 11,065 6,5070 11,236 6,6780 11,39 6,83

100 11,648 7,09120 11,828 7,27150 12,092 7,53180 12,273 7,71240 12,565 8,00300 12,796 8,23360 12,97 8,41420 13,097 8,53540 13,361 8,80600 13,473 8,91660 13,59 9,03720 13,698 9,14780 13,793 9,23840 13,893 9,33960 14,053 9,49

1080 14,151 9,591200 14,261 9,701320 14,374 9,811440 14,472 9,911620 14,694 10,13

Transmissivity (m2/h) 38,96 2,33Transmissivity (m2/s) 0,010821173 Y Intercept 2,37

Storativity 4,75E-04 r 1,00t intercept 7,8

ANALYSIS OF DRAWDOWN USING JACOB METHOD

EXEMPLOS DE INTERPRETAÇÃO DE TESTES DE BOMBEAMENTO

Martins Netto, 2009 ABES

1 10 100 1000 10000 100000 10000000,1

1

10

100GRÁFICO DA FUNÇÃO DE THEIS

W(u

)

1/u

1 10 100 1000 100000,1

1

10

r = 0,05 m

r2 = 0,0025 m2

u = r2.S/4T.t

S = 4.T.t.u/r2

S = 4.11,3.10 /0,0025.60.819093S = 0,00368

Q = 14,2 m3/hT = Q.W(u)/4.sT = 14,2.10/4.1

T = 11,3 m2/h

s = 1 mt = 10 min

Ponto coincidenteW(u) = 101/u = 819093

Método da superposição de Theis para cálculo dos parâmetros hidrodinâmicos do aqüífero sedimentar no local do Poço "Radial" em Boiçucanga, São Sebastião.

Curva de rebaixamento do Poço "Radial" em Boiçucanga

Reb

aixa

men

to (m

)Tempo (minutos)

Martins Netto, 2009 ABES

EXEMPLOS DE INTERPRETAÇÃO DE TESTES DE BOMBEAMENTO

Q (m3/h) N.D.(m) s med (m) s/Q (m/m3/h) Q/s (m3/h/m) duração (h) s calc (m) s/Q calc (m/m3/h)0 0

50,80 69,68 36,64 0,721260 1,386463 6,00 32,63 0,6422

60,70 78,04 45,00 0,741351 1,348889 6,00 54,69 0,9010

70,40 120,00 86,96 1,235227 0,809568 24,00 81,28 1,1546

0

20

40

60

80

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80

sxQ

Q (m3/h)

s(m

)

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

0 10 20 30 40 50 60 70 80

s/QxQ

Ponto Crítico

QUANTO CUSTA A ÁGUA Comunicado Sabesp 03/16 – Dir. Metropolitana

1,0 m³/h = 600 m³/mês = R$ 10.476,00/mês = R$ 125.712,00* / ano

3,0 m³/h = 1.800 m³/mês = R$ 31.428,00/mês = R$ 377.136,00*/ ano

5,0 m³/h = 3.000 m³/mês = R$ 52.380,00/mês = R$ 628.560,00*/ ano

10,0 m³/h = 6.000 m³/mês = R$ 104.760,00/mês = R$ 1.257.120,00*/ ano

EXEMPLO DE QUANTO UM POÇO PODE ECONOMIZAR

Tarifa Base: Comunicado Sabesp 03/16 – Dir. Metro. = Industrial – (*) descontar custo da energia

ONDE PODEMOS MEXER

Os Poços tem vida longa e qualquer pequena alteração pode representar importantes valores ao longo dos anos.

Poços bem construídos e desenvolvidos produzem mais água e com custo menor.

O monitoramento do sistema e ajustes reduzem o custo operacional.

Manutenções preventivas permitem maior produção de água com menor custo operacional.

A MINHA BOMBA ESTA CORRETAMENTE DIMENSIONADA ??????

• Qual a produção do poço?• Qual e minha necessidade de água ?• Qual é o rendimento da bomba para

minha vazão?• A tubulação está correta ?• Questões de energia

www.g1.globo.com

MANUTENÇÕES PREVENTIVA X CORRETIVA

Manutenção PreditivaCaracteriza-se pela medição e análise de variáveis do Poço que possam prognosticar uma eventual falha..

Manutenção PreventivaConjunto de ações que visam prevenir a quebra.

Manutenção CorretivaAções para reparar as falhas

COMPARATIVO DOS CUSTOS DE MANUTENÇÃOPREDITIVA + PREVENTIVA = 1,0 XPREVENTIVA = 1,5 XCORRETIVA = 2,0 XCORRETIVA + CUSTOS ASSOCIADOS 10 -15 X

CUSTOS ASSOCIADOS• Perda de produção• Compra de Água• Contratação emergencial com custo + alto• Instalação da bomba disponível no momento(incorreto)• Normalmente no Carnaval, Réveillon, Feriados.......

QUANDO FAZER AS MANUTENÇÕES

Poços de Rocha 18-24 mesesPoços Mistos / Sedimentos 12-18 mesesPoços no Guarani (> 1.000 m) 24-36 meses

O poço dá sinais que está com problemas.Os Poços podem determinar regimes mais

curtos ou longos entre manutenções.A qualidade da água também é fator a

considerar para as manutenções.

O QUE USARProduto adequado para cada

problema !

Dizer NÃO para :• Hipoclorito de sódio• Dispersantes de Argilas• Quantidade reduzida

https://www.portalvital.com/

O QUE USAR

https://www.portalvital.com / www.hospitalmetropolitano.com.br

O QUE USARProduto adequado para cada

problema !

Usar• Dispersantes poderosos com

capacidade de redução de pH• Bactericidas Eficientes

https://www.portalvital.com/

Variações de 7 a 10% na vazão

Mexeu no registro

Variações de 5 a 7 % na vazão; mexeu no registro

Martins Netto, J.P.G. 2007

POSSO MUDAR O REGIME DO POÇO PARA OPERAR EM FAIXA MAIS BARATA DE ENERGIA ??

• Qual a produção do poço?• Qual a capacidade do Reservatório?• Qual o consumo de pico ?• Considerando a diferença entre produção e consumo, qual é o tempo do meu reservatório ?• Quais as suas faixas contratadas ?

www.g1.globo.com

CÁLCULO TEÓRICO DO CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA DO CONJUNTO BOMBEADOR

Onde:

Kw = consumo total em KW/hQ = vazão produzida em m³/minutoHTM = Altura manométrica totalRe = Rendimento do conjunto bombeador na vazão

Kw = 0,162 x Q (m³/minuto) x HMT (m)

Re (%)

Vazão = 7,0 m³/h --------------Eficiência = 57 %Potencia 0,33 Hp/ estagio0,33 x 14 estágios = 4,62 Hp4,62Hp/7,0m³/h = 0,66Hp/m³= 0,489 kW/ m³

Vazão = 5,0 m³/h --------------Eficiência = 50 %Potencia 0,30 Hp/ estagio0,33 x 14 estágios = 4,20 Hp4,20Hp/5,0m³/h = 0,84Hp/m³= 0,623 kW/ m³

= + 27,4 % de consumo de energia por m³ produzido

Fechando o Registro

Exemplo de Aumento de Rendimento dos bombeadores

45 %

50 %

Possibilidade de ganho de energia

Consumo kw.h / mês = 1.266.865

+ 5%

cai11,1%

1.126.243 kWh / mês

Custo R$ / mês = 443.402,75 394.185,05 R$ / mês

ECONOMIA = R$ 49.217,70 / mês ou R$ 590.612,40 / ano

Pot=Const / Rend20,0 kW

17,7 kW- 11,1 %

http://www.sampla.com.br/trylbrn.htm

PEQUENAS MUDANÇAS PODE TRAZER RESULTADOS

2,63

1,62

0,98

2,75

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

m³ d

e ág

ua p

rodu

zida

por K

w co

nsum

ido

Produção de água em m³ por Kw consummido

Demonstração de caso real

Aumento % da Vazão Específica após reabilitação, em 19 poços SABESP

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00C

açap

ava

Can

as

Ces

ário

Lan

ge

Ces

ário

Lan

ge

Dol

cinó

polis

Gua

rare

ma

Para

tei

Mar

abá

Pta.

Mira

catú

Orin

diuv

a

P. B

erna

rdes

Piac

atu

Pira

pozi

nho

Prud

ente

S. J

. 2 P

onte

s

S. J

. 2 P

onte

s

S. L

oure

nço

Serr

a

Sete

Bar

ras

Taci

ba

Vale

ntim

Gen

til

%

Redução Percentual do Consumo de Energia Elétrica após a reabilitação, em 19 poços SABESP

-50,00

-40,00

-30,00

-20,00

-10,00

0,00

10,00

Caçapava

Canas

Cesário Lange

Cesário Lange

Dolcinópolis

Guararem

a Paratei

Marabá Pta.

Miracatú

Orindiuva

P. Bernardes

Piacatu

Pirapozinho

Prudente

S. J. 2 Pontes

S. J. 2 Pontes

S. Lourenço Serra

Sete Barras

Taciba

Valentim G

entil%

OTIMIZAÇÃO DA OPERAÇÃO DE POÇOS NO MUNICÍPIO DE LINS, ATRAVÉS DE CAPTAÇÃO, CONTROLE E INTERPRETAÇÃO DIGITAL DE DADOS.

Vazão Média– P3Dados Operacionais 2000-2005

Franco Filho, F.; Martins Netto, JPG, 2008

Tempo de Funcionamento– P3Dados Operacionais 2000-2005

Franco Filho, F.; Martins Netto, JPG, 2008 CABAS

65,0

65,566,0

66,567,0

67,5

68,068,5

69,069,5

70,0

70,571,0

71,572,0

72,573,0

73,5

74,074,5

75,075,5

76,0

26/12/06 0:00 27/12/06 0:00 28/12/06 0:00 29/12/06 0:00 30/12/06 0:00 31/12/06 0:00 1/1/07 0:00 2/1/07 0:00 3/1/07 0:00 4/1/07 0:00 5/1/07 0:00 6/1/07 0:00

012345678910111213141516171819202122232425262728

ND[M] VAZÃO[M3/H]

Nível mínimo = 67,33 mVazão Mínima = 24 m3/h

Rebaixamento máximo = 7,51 m

PPS.3 - NÍVEL X VAZÃO - PERÍODO COMPLETO

Vazão máxima = 26,95 m3/h

NÍVEL MÁXIMO = 74,84 m

Períodos selecionados

NÍVEL x VAZÃO (P. 3) Período Completo

65

76 0

28

ND (m) Vazão(m3/h)

Franco Filho, F.; Martins Netto, JPG, 2008 CABAS

PPS.3 NÍVEL X VAZÃO - 29 DE DEZEMBRO

67,0

67,5

68,0

68,5

69,0

69,5

70,0

70,5

71,0

71,5

72,0

72,5

73,0

73,5

74,0

74,5

75,0

28/12/200621:36

29/12/200600:00

29/12/200602:24

29/12/200604:48

29/12/200607:12

29/12/200609:36

29/12/200612:00

29/12/200614:24

29/12/200616:48

29/12/200619:12

29/12/200621:36

30/12/200600:00

30/12/200602:24

012345678910111213141516171819202122232425262728

Nível Vazão

9:40 h de funcionamento contínuo

4:40 h de funcionamento intermitente

3 h de funcionamento intermitente

3 h de funcionamento contínuo

Vazão estabilizada - 24,58 m3/h

NÍVEL x VAZÃO (P. 3) -DETALHAMENTO 29 de Dezembro 2006

67

75 0

28

ND (m) Vazão(m3/h)

Franco Filho, F.; Martins Netto, JPG, 2008 CABAS

CCONCLUSÕES

1. Os regimes de bombeamento eram irregulares, com elevado número de liga/desliga.

2. Os poços operavam de forma ociosa.

3. O volume captado estava abaixo do disponível.

4. Os rebaixamentos eram incipientes.

Franco Filho, F.; Martins Netto, JPG, 2008 CABAS

RECOMENDAÇÕES

1. Efetuar manutenções com NO RUST para remoção de incrustações e manutenção das vazões.

2. Alterar o sistema de automação: aumentar o tempo de operação.

3. Reavaliar as condições de bombeamento: melhoria da capacidade de rebaixamento e consequente aumento da produção.

4. Monitoramento permanente dos poços.

Franco Filho, F.; Martins Netto, JPG, 2008 CABAS

OS TRATAMENTO ESTÃO CORRETOS E ATUALIZADOS ?????

Um sistema de tratamento deve considerar o volume de perda de água

• Desinfecção• Filtração em Cristais de Quartzo• Filtração em Zeólitas (alumino silicatos)• Filtração em Óxidos de Alumínio Aditivados• Filtração em GreenSandPlus• Tratamento por Resinas de Troca Iônica• Abrandamento e Desmineralização• Osmose Reversa

O TRATAMENTO DE ÁGUA DEVE CONSIDERAR EM CONJUNTO O CUSTO DE AQUISIÇÃO, OPERAÇÃO E PERDA DE ÁGUA DO PROCESSO

INCRUSTAÇÕES EM POÇOS

Inicio da incrustação Filtro Totalmente Obstruído

INCRUSTAÇÕES POR CARBONATOS

RECOMENDAÇÃO PARA AS PRIMEIRAS AÇÕES

Estudo da condição atual incluindo:

• Interferências entre poços• Estudo do consumo de energia• Proposta de readequação• Programa de manutenções preventivas• O que medir, quando e como • Dimensionamento de bomba reserva• Qualidade da Água e Tratamentos• Avaliação das Perspectivas Futuras• Vazão Outorgada

Podemos Melhorar ????

ASSISTAM

MANUTENÇÃO DE POÇOS: TECNOLOGIAS, CUSTO E EFICIÊNCIA

PALCO 4

22.09 – 15:00 HS

MUITO OBRIGADOA TODOS !

Geol. José Paulo G. M. Netto jp@maxiagua.com

(11) 5096 588