Ferramentas de direcionamento comuns usadas na conversão direcional de plataformas convencionais e na perfuração direcional horizontal (HDD)
1. Broca de pá
Também conhecida como broca bico de pato, broca com placa guia ou broca tipo pá.
Dependendo das condições de formação, geralmente está disponível em:
tipo padrão de curva única, e
Tipo reforçado com dupla curvatura.
É especialmente indicado para formações argilosas relativamente uniformes, de dureza média a baixa, bem como para solos arenosos de densidade baixa a moderada.
Método de direção:
Para perfuração em linha reta: gire a coluna de perfuração enquanto aplica empuxo.
Para direcionar a broca: pare a rotação, oriente a face da broca na direção desejada e, em seguida, empurre sem girar.
Monitore a mudança angular em tempo real para evitar correções excessivas.
2. Parte de balanço
A broca oscilante é utilizada em formações mais duras e rochas macias, onde o empuxo por si só é insuficiente para a penetração.
Método de direção:
Durante as operações de construção/torneamento: balance a broca alternadamente no sentido horário e anti-horário.
Para perfuração reta: o mesmo que com a broca de pá — rotação mais impulso.
3. Conjunto de fundo de poço com subcurva (Bent Sub BHA)
Este BHA é comumente usado para grandes cruzamentos direcionais em formações sedimentares moles.
O subângulo de curvatura é geralmente de 1,5° a 2°, frequentemente combinado com uma broca tricônica de dentes fresados.
Em formações mais rígidas com empuxo suficiente, o desempenho de deflexão é melhor.
Em formações macias, a tendência de formação de rochas é relativamente fraca.
Os princípios de direção são os mesmos que os da broca de pá.
4. Conjunto de fundo de poço do motor de lama (Mud Motor BHA)
Um motor de lama proporciona tanto capacidade de deflexão quanto potência de perfuração no fundo do poço. Geralmente é utilizado com uma broca tricônica e é uma ferramenta essencial para perfuração em formações duras e rochas.
Em terrenos rasos e muito macios, o motor pode ceder sob o próprio peso, dificultando a perfuração e o controle da trajetória.
O controle direcional é obtido por meio de uma carcaça/cotovelo curvado, normalmente não excedendo 3° (comumente 1,75°), localizado a cerca de 1,5 m atrás da broca.
Menor distância entre a ponta e a dobra + maior ângulo de dobra = maior sensibilidade da direção.
O funcionamento da direção é o mesmo que com uma broca de pá.
5. Sistema de orientação para perfuração de rochas com tubos de perfuração de parede dupla
Este sistema utiliza acionamentos superiores duplos projetados especificamente para tubos de perfuração de parede dupla.
Seu sistema de perfuração no fundo do poço é semelhante ao de um sistema de motor de lama, mas sem uma unidade de acionamento subaquático; brocas tricônicas são comumente utilizadas.
Método de direção:
O tubo interno gira a broca continuamente.
O tubo externo controla a direção orientando a carcaça curvada.
Quando os tubos interno e externo giram juntos, a ferramenta perfura em linha reta.
A carcaça curvada suporta a broca e acomoda a sonda. Como a sonda está posicionada próxima à extremidade da broca, a resposta de direção é mais rápida do que a de muitos sistemas de motor de lama. No entanto, devido às restrições estruturais da coluna de perfuração, não é possível utilizar sistemas de orientação com fio.
Ideal para:
travessias curtas,
rocha macia a medianamente dura,
Locais confinados onde não é possível utilizar plataformas de grande porte e bombas de lama.
Para travessias de rocha dura de grande diâmetro e longa distância, geralmente é menos eficiente do que a perfuração com motor de lama.
6. Martelo de fundo de furo HDD BHA
Alimentado por ar comprimido, este sistema é adequado para pequenas plataformas que realizam travessias curtas em rochas de dureza média a alta, com eficiência de penetração relativamente alta.
O direcionamento é feito com uma broca excêntrica de face plana equipada com insertos de metal duro. Utilizando a face de contato da ferramenta, é possível realizar correções de direção empurrando a broca sem rotacioná-la. Para furação reta, aplique peso moderado na broca e gire-a lentamente.
