Método de operação de martelos de fundo de furo (DTH) para perfuração rotativa de impacto
O método de perfuração rotativa por impacto instala um martelo de fundo de furo (DTH, do inglês "down-the-hole hammer") entre a extremidade inferior de uma coluna de perfuração rotativa e o conjunto de perfuração/tecido de testemunho, de modo que pulsos de impacto, carga axial na broca e torque da coluna de perfuração atuem simultaneamente na broca, permitindo tanto a perfuração quanto a recuperação do testemunho. Este método teve origem na Europa no início do século XIX. A China iniciou as pesquisas em 1958 e o desenvolvimento acelerou na década de 1970. Suas principais vantagens são taxas de perfuração substancialmente maiores em rochas duras, maior avanço por descida, menor deflexão do furo e custos de perfuração significativamente menores. A perfuração rotativa por impacto é realizada por dois tipos de martelos: martelos acionados por fluido, movidos pelo fluido de perfuração (DTH hidráulico ou movido a lama), e martelos acionados por ar comprimido (DTH pneumático). O texto a seguir se concentra no método de perfuração rotativa por impacto hidráulico (movido a lama).
Sistema de perfuração rotativa por impacto acionado por lama: Em um sistema acionado por lama, uma bomba de lama envia fluido de perfuração através da coluna de perfuração para o martelo, acionando um martelo hidráulico que gera impactos no tubo de amostragem interno e na broca; a coluna de perfuração é girada e contrapesada pela plataforma para fornecer torque e carga axial. Este método pode ser combinado com ferramentas de amostragem por cabo, caso em que é chamado de amostragem rotativa DTH acionada por lama e cabo. Antes do início da perfuração, o martelo acionado por lama e o tubo de amostragem interno (suspenso pela cabeça de recuperação do cabo) são baixados da superfície para o tubo de amostragem; o fluido de perfuração é então bombeado para a coluna de perfuração para acionar o martelo durante a perfuração e amostragem. Ao final da operação, um cabo de aço fino e uma ferramenta de recuperação, operada por um guincho dedicado, são usados para puxar o martelo e o tubo de amostragem interno de volta à superfície.
Tipos de martelos hidráulicos e seleção de brocas Os martelos hidráulicos são as principais ferramentas para perfuração rotativa por impacto. De acordo com o princípio de funcionamento, são classificados em três tipos: de ação direta, de ação dupla e de ação reversa. Quanto à frequência de impacto, dividem-se em duas categorias: martelos de alta frequência (acima de 40 Hz), que podem ser usados com brocas diamantadas e dependem principalmente da rotação com o impacto como mecanismo auxiliar de quebra (frequentemente chamada de perfuração rotativa por impacto com lama); e martelos de baixa frequência (abaixo de 40 Hz), normalmente combinados com brocas de liga dura ou carboneto, que dependem principalmente do impacto com a rotação como ação auxiliar (comumente referida como perfuração rotativa por impacto com lama).
