A OTIMIZAÇÃO DA OPERAÇÃO VXIII CONGRESSO BRASILEIRO DE ÁGUAS SUBTERRÂNEAS – BH – 2014 Geólogo José Paulo G. M. Netto.

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2 A OTIMIZAÇÃO DA OPERAÇÃO VXIII CONGRESSO BRASILEIRO DE ÁGUAS SUBTERRÂNEAS – BH – 2014 Geólogo José Paulo G. M. Netto

3 Exemplo de Recuperação de Investimentos PoçoR$ 50.000,00 LicençasR$ 10.000,00 BombaR$ 18.000,00 Cloração ( implantação)R$ 1.500,00 Obras complementaresR$ 5.500,00 TOTAL ESTIMADO R$ 85.000,00

4 Vazão de Produção 5,0 m³/h Tempo de operação 600 h/mês Vazão Mensal produzida 3.000 m³/ mês Custo com CloraçãoR$ 700,00 Estimativa de manutenção no Poço e bomba (cada 18 meses)R$ 400,00 Análises de Água ( 4 Anexo I + 02 Tabela I,VII, X da 2.914)(*)R$ 800,00 Energia ElétricaR$ 1.000,00 (*) Engloba custos fixos independente da vazão Só água = deve pagar o esgoto

5 Resumo dos Exemplos

6 Conceitos

7 Solo Nível Estático (NE) Souza, J.C.S. modificado Martins Netto, 2009 Abes

8 Solo NÍVEL DINÂMICO (ND) Souza, J.C.S. modificado Martins Netto, 2009 Abes

9 Solo REBAIXAMENTO (S) S = ND -NE Souza, J.C.S. modificado Martins Netto, 2009 Abes

10 Solo CONE DE REBAIXAMENTO Souza, J.C.S. modificado Martins Netto, 2009 Abes

11 É um parâmetro usado normalmente na definição da capacidade de produção dos poços. Capacidade Específica (Q/S) (Q/s) em (m³/h/m)

12 Fonte: Feitosa, F.A.C., 2008 Exploração em Regime de Interferência

13 r 1 2 Fonte: Feitosa, F.A.C., 2008 Interferências múltiplas entre poços

14 Equipamentos de Exploração

15 Especificação de Compra de Bombas Características do Sistema: Quantidade de areia, temperatura da água e análise físico química. Vazão necessária que a bomba deverá recalcar. Altura manométrica total. Perdas de carga em tubulações ( tubulação, conexões, válvulas) do revestimento do poço, NE, ND e profundidade Curva da Bomba (Q) - Vazão (H) – Altura Manométrica Curva do Sistema Ponto de Trabalho SHUT OFF

16 Especificação de Compra de Bombas Fatores Relevantes: Buscar o rendimento máximo do conjunto bombeador para o ponto de exploração (HMT e Q) Acompanhar quedas de vazão para que não ocorram reduções na eficiência do conjunto, com consequente aumento do consumo de energia elétrica Calcular o consumo de energia ao longo do tempo e aplicar este fator no preço do conjunto bombeador Trabalhar com materiais adequados (inox,ferro fundido) Confiabilidade e prazo para manutenções

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18 BOMBAS LEÃO S.A.

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20 Eficiência dos Conjuntos Bombeadores

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22 Testes de Vazão

23 Planilha de teste

24 Exemplos

25 ANALYSIS OF DRAWDOWN USING JACOB METHOD Exemplos de Interpretação de teste de bombeamento Martins Netto, 2009 ABES

26 ANALYSIS OF DRAWDOWN USING THEIS METHOD Exemplos de Interpretação de teste de bombeamento Martins Netto, 2009 ABES

27 Exemplos de Interpretação de teste de bombeamento Martins Netto, 2009 ABES

28 GRÁFICO s/Q x Q B C = tg Bianchi Netto, 2009 ABES modificado Martins Netto, 2010

29 Equação característica do poço s=BQ + CQ 2 Temos pelo gráfico: B = 0,1564 C = 0,00027430 s = 0,1564 x Q + 0,00027430 x Q x Q Opção 1 – Vazão de 120 m3/h. s = 0,1564 x 120 + 0,00027430 x 120 x 120 s = 18,767 + 3,94992 s = 22,71 m Nível Dinâmico Projetado = s + Nível estático ND = 22,71 + 63,11 = 85,82 m Bianchi Netto, 2009 ABES modificado Martins Netto, 2010

30 Eficiência = = 1 1 + 0,00027430 x 120/0,1564 S = BQ + CQ 2 Temos pelo gráfico: B = 0,1564 C = 0,00027430 e =(BQ/BQ + CQ 2 ) x 100 e = BQ = 1 BQ + CQ2 1 + CQ/B 1 1 + CQ/B e = 0,8261 x 100 = 82,61% Bianchi Netto, 2009 ABES modificado Martins Netto, 2010

31 Ponto Crítico

32 Rebaixamentos Relativamente Pequenos (Fluxo Laminar) Rebaixamentos Acentuados (Fluxo Turbulento) PONTO CRÍTICO Noções de Ponto Crítico Bianchi Netto, 2009 ABES modificado Martins Netto, 2010

33 Acesso ao local ‘

34 Lins é exclusivamente abastecido por água subterrânea, 68% através de 2 poços no Aquífero Guarani, 28% de 10 poços na Formação Serra Geral e 4% em 3 poços na Formação Adamantina. Os poços do aqüífero Cristalino possuem caráter estratégico: contribuem para a adequação dos teores de flúor, que são excedentes na água captada no aquífero Guarani. Dados Franco Filho, F.; Martins Netto, JPG, 2008 CABAS

35 Localização dos Poços em Lins- SP Franco Filho, F.; Martins Netto, JPG, 2008 CABAS

36 Volume Produzido – P3 Dados Opeacionais 2000-2005 Franco Filho, F.; Martins Netto, JPG, 2008 CABAS

37 Dataloggers Martins Netto, 2009 ABES

38 NÍVEL MÁXIMO = 74,84 m Períodos selecionados NÍVEL x VAZÃO (P. 3) Período Completo 65 76 0 28 ND (m) Vazão(m3/h) Franco Filho, F.; Martins Netto, JPG, 2008 CABAS

39 Conclusões 1.A metodologia e equipamentos empregados foram adequados. 2.Os regimes de bombeamento são irregulares em função do sistema de automação, com elevado número de liga/desliga dos equipamentos. 3.Os poços operam de forma ociosa, o volume captado esta abaixo do disponível. 4.Os rebaixamentos são incipientes. Franco Filho, F.; Martins Netto, JPG, 2008 CABAS

40 Recomendações 1.Efetuar manutenções com Produtos a base de Ortofosfatos Ácidos para remoção de incrustações e manutenção das vazões. 2.Alterar o sistema de automação: aumentar o tempo de operação. 3.Reavaliar as condições de bombeamento: melhoria da capacidade de rebaixamento e consequente aumento da produção. 4.Monitoramento permanente dos poços. Franco Filho, F.; Martins Netto, JPG, 2008 CABAS

41 O Aumento da produção de água e Recuperação de Investimentos com a Manutenções de Poços

42 Resultados Obtidos em 19 Poços Reabilitados com NO RUST na SABESP LOCALPOÇOProf. Ano Perf. Vazão específica ANTES Vazão específica DEPOIS Aumento % da vazão Específica CaçapavaP21A20319917,61911,68253,28 CanasP214119851,6802,16028,57 Cesário LangeFz Velha P215119840,0080,035337,00 Cesário LangeFz Velha P320619890,0380,05667,85 DolcinópolisP216019790,5000,80060,00 Guararema ParateíP37619990,2140,31346,26 Marabá Pta.P3133-0,8001,50087,50 MiracatuSta. Rita8519850,1810,28356,25 OrindiuvaP325219900,1060,15244,02 P. BernardesP1236019960,3800,48024,90 PiacatuP415019800,1000,15057,14 PirapozinhoP1023819910,3130,3378,00 PrudenteP1320319860,6500,92041,53 S. J. 2 PontesP220019900,2800,35026,90 S. J. 2 PontesP520019950,2300,27014,80 S. Lourenço SerraDespésio15019810,0560,120114,01 Sete BarrasRib. Serra15019810,0800,09013,44 TacibaP422019880,2500,33032,01 Valentim GentilP1039019972,0802,46018,27 Fonte: AESABESP, 2007– Martins Netto, JPG

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44 LOCALPOÇOProf. Ano Perfuração Redução percentual do consumo de energia elétrica CaçapavaP21A2031991- 23,01 CanasP21411985- 8,00 Cesário LangeFz. Velha P21511984- 33,01 Cesário LangeFz. Velha P32061989- 45,19 DolcinópolisP21601979- 34,63 Guararema ParateíP3761999- 14,10 Marabá Pta.P3133-- 43,47 MiracatúSta. Rita851985- 22,58 OrindiuvaP32521990- 18,42 P. BernardesP123601996- 10,63 PiacatuP41501980- 6,50 PirapozinhoP102381991- 6,30 PrudenteP132031986- 21,37 S. J. 2 PontesP22001990- 6,70 S. J. 2 PontesP52001995- 7,93 S. Lourenço SerraDespésio1501981- 6,80 Sete BarrasRibeirão da Serra1501981- 6,80 TacibaP42201988- 42,20 Valentim GentilP103901997- 8,30 Redução Percentual do Consumo de Energia Elétrica após Reabilitação Fonte: AESABESP, 2007– Martins Netto, JPG

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46 Estudo de caso A Recuperação do Poço SABESP Fernandópolis P15, Com 1460 M de Profundidade Com Ortofosfatos Ácidos

47 PERFIL CONSTRUTIVO ORIGINAL (1976) Fm. Serra Geral Fm. Botucatu/Pirambóia ( Guarani) 1285 m 74 m - 25” 214 m/12.1/4” 74 m Tubo de Aço – 19” 1287 m – 9.7/8” 1460 m - 8.1/2” 1261,40 m – Rosca Esquerda Filtros Espiralados 6” Cimentação 74,60 m Fm. Adamantina Pré-filtro incompleto

48 SABESP –Fernandópolis - SP Antes da desincrustação química, 18.000 l/h Q/s = 0,500 m³/h/m= poço paralisado

49 SABESP –Fernandópolis - SP Depois -Q/s = 8,600 m³/h/m = operação com 200.000 l/h com ND 55,00 m

50 Resultados Martins Netto, et al. – Silubesa 2010

51 Resultados Martins Netto, et al. – Silubesa 2010

52 Resultados Martins Netto, et al. – Silubesa 2010

53 Manutenção e Reabilitação de Poços

54  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

55 Um correto programa de manutenção alonga os intervalos entre as operações, além de:  Aumentar a produção de água  Diminuir os custos nas paralisações  Reduzir o consumo de energia elétrica  Melhorar a qualidade da água  Minimizar custos de tratamento  Alongar a vida dos equipamentos  Diminui a necessidade de novas Perfurações

56 As Manutenções Corretivas são realizadas em caráter emergencial, por falta de manutenções preventivas ( fora casos de raios, sobrecarga e outros acidentes), e tem custo muito superior do que as manutenções preventivas. Usualmente não são realizadas de forma adequada, por falta de tempo ou disponibilidade de recurso.

57 Frequência entre Manutenções

58 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:

59 Diferenças

60 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

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62 P Martins Netto, J.P.G. 2009 ABES

63 Ferro + ferro bactérias Deformação na tela Martins Netto, J.P.G. 2009 ABES

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65 Variações de 7 a 10% na vazão Mexeu no registro Variações de 7 a 10% na vazão; mexeu no registro Martins Netto, J.P.G. 2007

66 Químicos e Bactericidas

67 Bactericida para Poços isento de Cloro

68 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

69 Desincrustante a base de Ortofosfatos Ácidos

70 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

71 Problemas de Rompimento em Poços

72 Fluxo restrito por incrustações Rompiment o Dinâmica do Problema e Solução Após a manutenção Martins Netto, J.P.G. 2007 Martins Netto, 2007

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74 Faça Manutenções Martins Netto, J.P.G. 2009 ABES

75 MUITO OBRIGADO A TODOS ! Geol. José Paulo G. M. Netto jp@maxiagua.com 11 – 5096 5888