Classificação de perfurabilidade e dureza de rochas

A perfurabilidade refere-se à resistência de uma rocha à penetração e fragmentação durante a perfuração; também é um indicador da eficiência da perfuração. A perfurabilidade é um atributo composto que reflete muitas propriedades físicas e mecânicas da rocha e serve como uma medida primária da dificuldade de perfuração. Normalmente, é expressa como taxa de penetração (metros por hora). Usando essa escala, a perfurabilidade da rocha é comumente dividida em doze graus.

Como diferentes tipos de rocha possuem características físicas e mecânicas distintas, eles afetam a velocidade de perfuração de maneiras diferentes. Sob determinadas condições técnicas, a velocidade de perfuração medida para uma rocha é denominada perfurabilidade — ou seja, a facilidade com que a rocha é quebrada pela broca.

graus de perfurabilidade de perfuração de núcleo

Grau 1 Solos muito soltos e muito macios — Materiais representativos: loess secundário, solo vermelho secundário, areia muito macia sem cascalho ou clastos, terra diatomácea, camadas de turfa-húmus sem raízes vegetais. Taxa de penetração: 7,50 m/h; comprimento por viagem: 2,80 m/viagem.

Grau 2: Materiais macios e soltos — Materiais representativos: camadas de loess, camadas de solo vermelho, turfa macia, solos argilosos e arenosos contendo 10–20% de cascalho ou seixos, solos macios do tipo caulinita, camadas de húmus com raízes de plantas. Taxa de penetração: 4,00 m/h; comprimento por viagem: 2,40 m/viagem.

Grau 3 Rochas macias — Materiais representativos: xisto, ardósia, filito e xisto fortemente intemperizados; camadas de areia fracamente cimentadas; solos arenosos com cerca de 20% de cascalho/calhaus; loess contendo cerca de 20% de inclusões calcárias ou nodulares; solos gipsíferos; marga; xisto talcoso; calcário coquina; linhita e carvão betuminoso. Taxa de penetração: 2,45 m/h; comprimento por viagem: 2,00 m/viagem.

Grau 4 - Rocha ligeiramente macia — Materiais representativos: xisto, xisto arenoso, xisto betuminoso, xisto carbonáceo, xisto calcário, arenito e xisto intercalados; marga relativamente densa, arenito argiloso; calcário maciço e dolomita; rochas olivínicas e rochas olivínicas fortemente intemperizadas; serpentinito e rocha fosfática; camadas de carvão de dureza média; sal-gema; gesso cristalino; camadas de caulim; siltito tufáceo; camadas de areia congelada saturadas de água. Taxa de penetração: 1,60 m/h; comprimento por viagem: 1,70 m/viagem.

Grau 5 - Rocha ligeiramente dura — Materiais representativos: camadas de seixos, cascalho e calhaus; camadas de talus/coluviais; ardósia argilosa; xisto sericítico-clorítico; filito e xisto; calcário cristalino de granulação fina; mármore; arenito relativamente macio; serpentinito; rocha olivínica pura; pórfiro hornblêndico e diorito intemperizados; carvão betuminoso duro e antracito; camadas congeladas de areia grossa e cascalho; solo congelado. Taxa de penetração: 1,15 m/h; comprimento por viagem: 1,50 m/viagem.

Grau 6 - Rocha de dureza média (grupo A) — Materiais representativos: xisto clorítico, micáceo e sericítico; filito, xisto; calcário levemente silicificado; rochas calcárias; xisto verde; conglomerado cimentado calcariamente; arenito feldspático, arenito quartzoso, diorito quartzoso, pórfiro hornblêndico; piroxenito, gabro; camadas de cascalho congelado. Taxa de penetração: 0,82 m/h; comprimento por viagem: 1,30 m/viagem.

Grau 7 - Rocha de dureza média (grupo B) — Materiais representativos: quartzo, hornblenda, ardósia oxidada com mica; filito e xisto com leve silicificação; arenito quartzífero feldspático; diorito quartzífero; pórfiro feldspático sódico fracamente xistoso; diorito; pórfiro hornblêndico; camadas de cascalho e seixos; granito de granulação grossa levemente intemperizado, sienito, rochas porfiríticas, gabro e outras rochas ígneas; calcário silicioso e calcário com sílex. Taxa de penetração: 0,57 m/h; comprimento por viagem: 1,10 m/viagem.

Grau 8 Rocha dura (grupo A) — Materiais representativos: xisto sericítico silicificado, filito, xisto, gnaisse; xisto verde; rochas carbonáticas com quartzo; rochas baríticas com quartzo; quartzitos com magnetita/hematita; conglomerados cimentados calcariamente; basalto, dolerito, andesito, rochas ricas em piroxênio; pórfiro de quartzo-andesito; pórfiro de feldspato sódico de granulação média e pórfiro de anfibólio; arenitos quartzosos e feldspáticos cimentados siliciosos de granulação fina; blocos de calcário silicoso; granito levemente intemperizado, gnaisse granítico, pegmatito, diorito, gabro, etc. Taxa de penetração: 0,38 m/h; comprimento por viagem: 0,85 m/viagem.

Grau 9 Rocha dura (grupo B) — Materiais representativos: ardósia altamente silicificada, filito, calcário e arenito; granito de grão grosso, granodiorito, gnaisse, sienito; diorito quartzífero levemente intemperizado, granito pegmatítico, tufo silicificado, tufo argiloso com clorita/sericita, quartzito de grão fino, calcário fosfático silicoso, pegmatito. Taxa de penetração: 0,25 m/h; comprimento por viagem: 0,65 m/viagem.

Grau 10 Rocha muito dura (grupo A) — Materiais representativos: granito de grão fino, granodiorito, gnaisse granítico, riolito, microgranito, diorito quartzífero, pórfiro feldspático quartzo-sódico, pegmatito quartzífero muito duro, rochas siliciosas. Taxa de penetração: 0,15 m/h; comprimento por viagem: 0,50 m/viagem.

Grau 11 Rocha muito dura (grupo B) — Materiais representativos: rochas com coríndon, quartzito, jaspe, quartzo maciço, argilito rico em ferro (o mais duro), xisto silicificado jaspeóide, sílex. Taxa de penetração: 0,09 m/h; comprimento por viagem: 0,32 m/viagem.

Grau 12 Rocha extremamente dura — Materiais representativos: quartzito não intemperizado e extremamente denso, jaspe, hornfels, rocha de piroxênio-coríndon sódico puro; quartzo, sílex, jaspe. Taxa de penetração: 0,045 m/h; comprimento por viagem: 0,16 m/viagem.