Os custos de perfuração de rochas continuam altos? Provavelmente é a má gestão das ferramentas de perfuração — análise completa das causas das falhas
Em praticamente todos os projetos de perfuração de rochas, os consumíveis de perfuração representam um importante centro de custos — após anos de uso, seu desgaste e substituição costumam representar uma grande parcela dos custos totais de perfuração. Se você deseja reduzir custos e aumentar a eficiência, entender por que as ferramentas de perfuração falham é essencial.
A vida útil da ferramenta nunca é determinada por um único fator: ela depende da qualidade do produto, do uso correto e da operação adequada. O ditado da indústria "boas ferramentas aliadas a operadores qualificados reduzem os gastos com consumíveis pela metade" reflete a importância do manuseio qualificado e da gestão científica para prolongar a vida útil da ferramenta.
Conjunto de ferramentas desalinhado — a concentração de tensões esconde uma bomba-relógio. A concentricidade da haste, do acoplamento e da haste de perfuração é a base para uma operação estável da ferramenta. Se um conjunto não estiver concêntrico após a montagem, ele se dobrará sob carga e criará concentrações de tensões localizadas. Esse desequilíbrio impede o contato firme nas juntas, causando folga na melhor das hipóteses e desgaste ou fratura da rosca na pior.
Pressão de avanço (empuxo) incompatível — muito baixa ou muito alta danificam as ferramentas. A pressão de avanço é um parâmetro essencial na perfuração; avanços insuficientes e excessivos danificam as ferramentas. Armadilhas comuns no local incluem:
Baixa pressão de alimentação: baixa eficiência e superaquecimento. Empuxo insuficiente reduz a eficiência de penetração e pode causar folga na junta. Em condições de folga, a transferência de energia é severamente perdida, produzindo grandes tensões instantâneas que fazem com que as faces de contato "impactem e se separem" repetidamente. Sinais visíveis são ferramentas quentes, ruídos de clique nas juntas e superaquecimento severo que acelera o desgaste da rosca ou até mesmo produz corrosão por erosão.
Pressão de avanço excessiva: maior risco de emperramento e entortamento da haste. O empuxo excessivo força a broca a desacelerar sua rotação, prejudicando o avanço e aumentando significativamente a chance de emperramento da ferramenta. Também aumenta drasticamente a tensão de flexão na haste de perfuração, e o uso prolongado pode levar à deformação ou fratura da haste.
Pressão de impacto (martelo) desequilibrada — eficiência e vida útil são afetadas. O ajuste adequado da pressão de impacto é vital para a coordenação do sistema. Pressões de impacto muito altas ou muito baixas não só reduzem a velocidade de rotação e a eficiência da perfuração, como também reduzem diretamente a vida útil da ferramenta. A pressão de impacto incorreta produz forças de impacto instantâneas desequilibradas nas ferramentas — acelerando o desgaste dos dentes da broca em casos leves e causando fraturas completas da broca em casos graves.
Velocidade de rotação incompatível — os dentes da broca se desgastam rapidamente. A velocidade de rotação deve ser compatível com o diâmetro da broca e a frequência de impacto do martelo. Em termos simples, brocas de diâmetro maior requerem uma velocidade de rotação menor. Aumentar a rotação às cegas sobrecarrega os dentes de corte da broca com uma tensão de corte excessiva, acelerando o desgaste ou causando a quebra dos dentes e reduzindo drasticamente a vida útil da broca.
Pressão rotativa descontrolada — as juntas são as primeiras a "ceder". A pressão rotativa estável (a pressão hidráulica que aciona o controle de rotação/torque) é uma proteção invisível para conjuntos de ferramentas: ajuda a proteger a coluna de perfuração contra danos por travamento e garante uma velocidade de rotação constante. Fundamentalmente, a pressão rotativa também controla a estanqueidade das juntas — pressão insuficiente permite o deslizamento das juntas e o aquecimento por atrito, causando descamação da superfície da rosca, desgaste prematuro e, em casos graves, quebra.
Uso indevido — erro humano é a causa mais lamentável. Muitas falhas de ferramentas são causadas por erros evitáveis do operador. Pontos-chave a serem observados:
Misturar ferramentas novas e usadas: combinar ferramentas gastas com novas cria uma distribuição desigual da carga e acelera o desgaste das ferramentas novas.
Práticas inadequadas de montagem de hastes: desalinhamento durante a montagem, sujeira ou areia nas roscas ou não aplicação de lubrificante nas roscas aumentam o desgaste das roscas.
Disparo a seco (impacto sem carga): quando o martelo golpeia sem contato, a força de impacto instantânea é absorvida diretamente pela própria ferramenta, sendo uma causa comum de fratura da broca. Disparo a seco deve ser estritamente evitado.
A longevidade das ferramentas exige esforço coordenado. A perfuração nunca é uma tarefa solitária. Gerenciar todo o ciclo de vida das ferramentas de perfuração exige ações coordenadas entre o fornecimento, a fabricação e a operação em campo. Depender apenas de um elo não fará com que este sistema funcione.
A competição no setor impulsiona a inovação, mas o progresso também exige cooperação. Assim como a solução de problemas complexos exige a união de esforços, o avanço do setor de perfuração depende da união de todos. Nossos verdadeiros oponentes são conceitos operacionais e métodos de gestão ultrapassados: somente aprendendo ativamente práticas científicas e adotando novas tecnologias podemos maximizar a vida útil das ferramentas e alcançar genuinamente redução de custos e ganhos de eficiência.
