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MANUTENÇÃO DE REABILITAÇÃO DE POÇOS

XIX Encontro Nacional de

Perfuradores de Poços / BH 2014

Geólogo José Paulo G. M. Netto

11. MANUTENÇÃO E REABILITAÇÃO DE

POÇOS TUBULARES PROFUNDOS

11.1 As Manutenções

Manutenção Preventiva é Mais Barata que

corretiva !

O Controle sistemático da manutenção de

máquinas e equipamentos, é considerado um ponto alto de redução de custos operacionais.

O dinheiro aplicado em programas de

manutenção é, na verdade, um investimento, que proporciona redução nos custos operacionais e grande possibilidade de retorno de investimentos.

Fatos

Ciclo dos Problemas em Poços

Início da operação do poço

Como todo sistema um poço também requer

manutenção ! Aparecem os primeiros problemas...

• Alterações de qualidade

• Alterações de vazão

• Água vermelha

• Situação

Perigosa

• Forte queda de vazão

• Incrustação de fraturas e filtros

• Água muito ruim

11.2 Diferenças

Diferenças

Manutenções• Trocas de bombas e tubulações• Manutenções em poços que ainda não

apresentaram problemas significativos, visando remover incrustações e não permitir o avanço dos problemas (preventivo)

Reabilitação• Processos de desincrustação química para

remoção de incrustações mais profundas, reabilitação de vazão e qualidade (corretivo)

• Intervenções em poços rompidos

Qualidade da água durante e após o tratamento no P2 SABESP - São João das Duas Pontes - SP

Martins Netto, J.P.G. 2006 ABES


11.3 Tipos de Problema

TIPOS DE PROBLEMAS

O que o poço apresenta ? ? ?

Os principais sintomas:

1. Baixa Vazão Inicial – Método de perfuração, fluídos e desenvolvimento.

2. Queda de vazão – Incrustações no poço, desgaste e incrustação de bombas, interferência.

3 . Alteração de qualidade – Excesso de ferro, outros elementos, e ferro-bactérias.

4. Produção de sólidos- Problemas de desenvolvimento, rompimentos, fluxo rápido ,

Baixa vazão Inicial

Método de Perfuração + Fluído

Percussão + bentonita

Rotativo + polímeros acrílicos

Rotativo + fluído inorgânico

(bentonita)

Rotativo + polímero orgânico (CMC)

Correção com: 2ª Fase de Desenvolvimento = Ação

química mais profunda + alteração de pH + remoção mecânica


Queda de Vazão

• Conhecer os dados históricos do poço (NE, ND,Q)

• Está associada a alteração de qualidade da água ?

• Análises de água inclusive para ferro-bactérias

Incrustações

- Por ferro e manganês (+ comuns)

- Por carbonatos

- Por ferro-bactérias (biofilme)

- Nos conjuntos bombeadores

Incrustações por Ferro e Manganês

Sintomas mais frequentes

- Queda acentuada de vazão

- Alteração de qualidade de água

- Bombas “golfando”

Ocorrem mesmo com água potável ou mineral

Limpezas periódicas dos poços (18 a 24 meses)

Reversível na maioria dos casos

FURO


Incrustações por Carbonatos

Sintomas mais freqüentes


- Não mostram alterações na água

- Aprisionamento de bombas



Reversível quando efetuada de maneira correta e em tempo adequado

CARBONATO


P Bernardes


Carbonato


Início dos Trabalhos

Durante

Na conclusão

Incrustações por Ferro e carbonatos


Incrustações por ferro-bactérias

Sintomas mais freqüentes

- Fortes Alterações na qualidade da água

- Queda de vazão



Contaminações pontuais (ferramentas,bombas, etc.)

Aquífero contaminado

Desgaste e Incrustação de Bombas

Diagnóstico


- Elevação do Nível Dinâmico

- Alterações na amperagem do motor

Desincrustação química das bombas

Revisões periódicas das bombas (18 a 24 meses)

Reversível

Ferro +ferro bactérias

Deformação na tela


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

Alterações de Qualidade

Excesso de Ferro, Manganês Diagnóstico

- Alterações visuais

- Através de análises de águas

Outros elementos : Flúor, Cromo, Nitratos, Bário,

Zinco, Cádmio.

Desincrustação química nos poços e posterior tratamento da água.

Presença de ferro bactérias e outras “bactérias complexas”

Diagnóstico

- Alterações visuais na água

- Através de análises de águas específicas

Medidas imediatas

Desinfecção dos poços

Aplicações contínuas (casos persistentes)

Incrustaçõespor problemas biológicos


Produção de Sólidos

Perfuração + Fluído + Desenvolvimento

Problemas de posição das bombas Problemas de rompimento

Correção com:

2ª Fase de Desenvolvimento = Ação química mais profunda + alteração de pH + remoção mecânica

Reposicionamento das bombas Reencamisamento ( detalhado no item

“Rompimento de Poços”)

11.4 Frequência entre

Manutenções

Usualmente se adotam os critérios abaixo para a realização de manutenções preventivas:

Poços de Rocha: 18 a 24 meses Poços de Sedimento: 12 a 18 meses Manutenção das bombas: 10.000 h de

operação

Poços podem requer intervalos mais curtos.

Quem ajusta a frequência de manutenção é o próprio poço.

Metodologia e produtos incorretos implicam em redução do tempo entre manutenções e aumento de custo.

Frequência entre manutenções:

11.5 Diagnóstico por

Perfilagem Ópitca

11.6 Metodologias e

Ferramentas

Escolha de Metodologia para solução dos Problemas

Processos Químicos

Agentes desincrustantes de alta eficiência

Relação massa x massa

Processos Mecânicos

Bombeamento com compressor Escovação Jateamento Pistoneamento, etc.

Processos Mecânicos x Químicos

Considerar Idade dos poços Risco das operações Poços de rocha ou sedimento Rompimentos Ação esperada (solubilização das

incrustações) Ação mais profunda Possibilidade de redução de metais na

água Combinação de metodologias No passado agentes mais fracos = mais

ação mecânica

Metodologias e Ferramentas

- Sistema air lift (ar comprimido)

- Escovação

-Jateamento (com bomba)

-Pistoneamento

-Pistoneamento Americano

-Recirculação com bomba ou compressor

-QuímicosEm todos os métodos deve-se aplicar químicos desincrustantes para potencializar a sua ação.

XMartins Netto, J.P.G. 2009 ABES

Utilização de uma escova de aço ou nylon que executa movimentos ascendentes e descendentes.

Mais eficiente quando com sonda percussora.

Escovas uniformes e com maior comprimento também causam um efeito de pistoneamento.

Escovação

Escovas de Nylon de grande comprimento


Orifícios calibrados

Válvula de pé

Jateador

Groundwater and Wells, 1995 – Johnson Screens

(Driscoll, 1987)

Haste

Lençol de borracha

Furos

Discos Metálicos

Discos de borracha

Pistão com válvula

Groundwater and Wells, 1995 – Johnson Screens

Anel de borracha

Válvula

Sistema de bombeamento semelhante ao empregado para limpeza com ar comprimido, mas com um conjunto de obturadores que permite a execução simultânea de bombeamento e pistoneamento.

Pistoneamento Americano

Só foi possível sua difusão com o surgimento de desincrustantes que suportassem o contato com o ar e oxidação, com a manutenção do baixo pH para que as incrustações fossem removidas.

Tem vantagens: de menor custo e tempo de paralisação, limpeza das bombas instaladas, e desvantagens: quanto a posição do bombeador e não se retirar a coluna de adução e bomba para manutenção.

Recirculação com bomba ou compressor

Produtos Químicos

Recomendação para uso de Ortofosfatos ácidos.

Utilizar somente agentes certificados, patenteados e isentos de metais pesados.

Exigir Laudos de qualidade e aplicação.

Cuidados com a geração de (THM).

Ácido clorídrico x muriático (não). pH inversamente proporcional a

solubilidade dos metais.

Tempo das operações e periodicidade.

11.7 Químicos e Bactericidas

Bactericida para Poços isento de Cloro

O FERBAX é um bactericida patenteado, isento de cloro, (não gera THM) não deixa resíduos, desenvolvido para aplicações em poços e com capacidade de eliminação de ferro-bactérias.

Sua ação é imediata e eficiente pois: Mata as ferro-bactérias

Destrói o filme biológico e depósitos orgânicos Controla a formação de novas colônias

O que é o FERBAX, e sua ação

Dosagem contínua em poço para controle de problemas biológicos.

Desincrustante a base de Ortofosfatos Ácidos

É um poderoso desincrustante a base de ortofosfatos com características ácidas, desenvolvido especialmente para aplicação em poços

Sua ação é muito rápida,segura e inerte aos componentes do Poço e Meio Ambiente

Suporta operações com ar comprimido

Possui Certificados de produto não tóxico tipo DL 50 e de isenção de metais pesados

+

(-)

O que é o NO RUST

Formas de Aplicação

•Com a própria bomba do poço

•Operações combinadas com de ar comprimido e/ou métodos mecânicos/hidráulicos

A recomendação geral é para operações combinadas.

Operações com Bombas

Vantagens• Baixo custo, pois não exige equipamentos

terceirizados• Pode ser feita em poucas horas• Desincrustação de bombas aprisionadas nos poços

Desvantagens • As bombas devem estar acima de fraturas e filtros • Como as bombas não são retiradas e o poço

filmado, podem permanecer ocultos: rompimentos, corrosões, etc.

• Ação mecânica potencializa a ação do desincrustante

• Tubulações e bomba devem estar em perfeito estado

Mangueira para retorno da água

Mangueira de descarte

Circulação

Com a própria bomba do poço


Operações Combinadas

Vantagens A combinação de métodos mecânicos/hidráulicos

(ar comprimido, jateamento, pistoneamento,escovação) com os químicos potencializa a ação e penetração do desincrustante e assim são mais eficientes se comparadas com operações com as bombas

Limpam efetivamente o poço até o fundo Remoção da bomba e filmagem do poço Permitem aplicações a grande profundidades

Desvantagens Maior tempo de paralisação Maior custo

1.8 - 2ª Fase de Desenvolviment

o

Motivos da mudança de metodologia e químicos utilizados a muitos anos (quebra de paradigmas)

• As primeiras aplicações foram em poços onde produtos não tinha surtido efeito, e os resultados foram surpreendentes com ortofosfatos ácidos.

• Poços dados como perdidos ou com vazão muito baixa, foram recuperados, e estão em operação com vazões até 5,5 vezes superior a obtida inicialmente.

• Os polímeros tem estabilidade em pH mais elevados 8-11.

• Outros produtos não tem a capacidade de forte redução do pH.

Quebra de paradigmas

• Produtos a base de ortofosfatos ácidos estabilizados permitem forte redução de pH que contribui ativamente na desestabilização do fluído e seus rebocos permitindo uma remoção + rápida e fácil.

• Além do fator pH, os ortofosfatos se mostraram muito mais eficientes do outros produtos na dispersão dos fluídos e rebocos, com resultados muito superiores já na vazão inicial.

• Diferente do cloro, os oxidantes/bactericidas empregados não tem a possibilidade de geração de THM.

• Estes oxidantes também se mostraram mais rápidos e eficazes que o cloro na decomposição dos polímeros, sem a geração de resíduos ou sub-produtos.

Perfuração – Rotativa para MinérioFluído – Bentonita Desenvolvimento – 600 Kg produto “A”Compressor – Alta pressão por 100 horasTeste de vazão – 36 horas escalonadoVazão final – 36,00 m³/h (0,393 m³/h/m)

2ª FaseDesenvolvimento – NO RUST (70 litros) OrtofosfatosCompressor – Baixa pressão por 18 horasVazão final - 56,00 m³/h (0,607 m³/h/m)

Acréscimo na vazão específica = 54,45 % em um poço pronto e entregue ao Cliente

Estudo de Caso Real

Caso Real – SAMARCO Mineração

2ª Fase de desenvolvimento aplicada no PTR 01 após 18 meses de operação com resultado de + 25,85 % na vazão específica do poço

Martins Netto, et al., 2008

+ 25,85 %+ 23,20 %

Martins Netto, et al., 2008 Martins Netto, et al., 2008

1.9 -Reabilitação de Qualidade

2,50

0,90,8

1,80

0,34

0,1

1,60

1

0,85

0,70

0,3 0,27 0,260,18 0,16

0,010,0010,0010

0,5

1

1,5

2

2,5

Turbidez Ferro Cobre Manganês Fluoretos Aluminio

Antes dotratamentoDepois dotratamento30 dias após

Resultados na Qualidade da Água Para Vários Parâmetros

CABAS, 2002 – Martins Netto, JPG

11.10 Problemas de Rompimento

em Poços

Problemas

Produção de areia e/ou pré filtro

Aprisionamento de bombas

Diagnóstico

Perfilagem óptica

Medidas Corretivas

Desincrustação química eficiente

Revestimento adicional

Problemas com poços rompidos

Falta de Manutenção Preventiva

Águas agressivas

Tubos Furados

Posicionamento ou Reposicionamento de bombas em posições inadequadas (aprisionamento implicaram em reposicionamento dos bombeadores).

Causas

Fluxo restrito por incrustações

Rompimento

Dinâmica do Problema e Solução

Após a manutenção

Martins Netto, J.P.G. 2007

Martins Netto, 2007

Condição = RompidoVazão antes = 6,3 m³/h (sem pré filtro)Vazão depois = 9,50 m³/h (sem areia) Acréscimo = 28,5 % na vazão específica ( + 50,1 % na vazão de exploração)

Material produzido pelo poço

Detalhe da operação

Desincrustação Química em Poço SABESP – Canas - SP

MUITO OBRIGADOA TODOS !

Geol. José Paulo G. M. Netto

[email protected]

11 – 5096 5888

mailto:[email protected]

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