MANUTENÇÃO DE REABILITAÇÃO DE POÇOS XIX Encontro Nacional de Perfuradores de Poços / BH 2014 Geólogo José Paulo G. M. Netto

11. MANUTENÇÃO E REABILITAÇÃO DE POÇOS TUBULARES PROFUNDOS 11.1 As Manutenções

Fatos 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.

Início da operação do poço Ciclo dos Problemas em Poços Início da operação do poço Como todo sistema um poço também requer manutenção ! Aparecem os primeiros problemas... Alterações de qualidade Alterações de vazão Água vermelha Situação Perigosa Forte queda de vazão Incrustação de fraturas e filtros Água muito ruim

11.2 Diferenças

Diferenças Manutenções Reabilitação 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

Martins Netto, J.P.G. 2006 ABES Qualidade da água durante e após o tratamento no P2 SABESP - São João das Duas Pontes - SP Martins Netto, J.P.G. 2009 ABES

11.3 Tipos de Problema

TIPOS DE PROBLEMAS Os principais sintomas: O que o poço apresenta ? ? ? Os principais sintomas: Baixa Vazão Inicial – Método de perfuração, fluídos e desenvolvimento. 2. Queda de vazão – Incrustações no poço, desgaste e incrustação de bombas, interferência. 3 . Alteração de qualidade – Excesso de ferro, outros elementos, e ferro-bactérias. 4. Produção de sólidos- Problemas de desenvolvimento, rompimentos, fluxo rápido ,

Baixa vazão Inicial Método de Perfuração + Fluído Percussão + bentonita Rotativo + polímeros acrílicos Rotativo + fluído inorgânico (bentonita) Rotativo + polímero orgânico (CMC) Correção com: 2ª Fase de Desenvolvimento = Ação química mais profunda + alteração de pH + remoção mecânica Martins Netto, J.P.G. 2009 ABES

Queda de Vazão Incrustações Conhecer os dados históricos do poço (NE, ND,Q) Está associada a alteração de qualidade da água ? Análises de água inclusive para ferro-bactérias Incrustações - Por ferro e manganês (+ comuns) - Por carbonatos - Por ferro-bactérias (biofilme) - Nos conjuntos bombeadores

Incrustações por Ferro e Manganês Sintomas mais frequentes - Queda acentuada de vazão - Alteração de qualidade de água - Bombas “golfando” Ocorrem mesmo com água potável ou mineral Limpezas periódicas dos poços (18 a 24 meses) Reversível na maioria dos casos

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

Martins Netto, J.P.G. 2009 ABES

Incrustações por Carbonatos Sintomas mais freqüentes - Queda acentuada de vazão - Não mostram alterações na água - Aprisionamento de bombas Ocorrem mesmo com água potável ou mineral Limpezas periódicas dos poços (12 a 18 meses) Reversível quando efetuada de maneira correta e em tempo adequado

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

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

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

Incrustações por Ferro e carbonatos Durante Início dos Trabalhos Na conclusão Martins Netto, J.P.G. 2009 ABES

Incrustações por ferro-bactérias Sintomas mais freqüentes - Fortes Alterações na qualidade da água - Queda de vazão Ocorrem mesmo com água potável ou mineral Limpezas periódicas dos poços (12 a 18 meses) Contaminações pontuais (ferramentas,bombas, etc.) Aquífero contaminado

Martins Netto, J.P.G. 2009 ABES

Martins Netto, J.P.G. 2009 ABES

Desgaste e Incrustação de Bombas Diagnóstico - Queda acentuada de vazão - Elevação do Nível Dinâmico - Alterações na amperagem do motor Desincrustação química das bombas Revisões periódicas das bombas (18 a 24 meses) Reversível

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

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

Alterações de Qualidade Excesso de Ferro, Manganês Diagnóstico - Alterações visuais - Através de análises de águas Outros elementos : Flúor, Cromo, Nitratos, Bário, Zinco, Cádmio. Desincrustação química nos poços e posterior tratamento da água.

Presença de ferro bactérias e outras “bactérias complexas” Diagnóstico - Alterações visuais na água - Através de análises de águas específicas Medidas imediatas Desinfecção dos poços Aplicações contínuas (casos persistentes)

Incrustações por problemas biológicos Martins Netto, J.P.G. 2009 ABES

Produção de Sólidos Perfuração + Fluído + Desenvolvimento Problemas de posição das bombas Problemas de rompimento Correção com: 2ª Fase de Desenvolvimento = Ação química mais profunda + alteração de pH + remoção mecânica Reposicionamento das bombas Reencamisamento ( detalhado no item “Rompimento de Poços”)

Martins Netto, J.P.G. 2009 ABES

11.4 Frequência entre Manutenções

Frequência entre manutenções: 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.

11.5 Diagnóstico por Perfilagem Ópitca

11.6 Metodologias e Ferramentas

Escolha de Metodologia para solução dos Problemas Processos Químicos Agentes desincrustantes de alta eficiência Relação massa x massa Processos Mecânicos Bombeamento com compressor Escovação Jateamento Pistoneamento, etc.

Processos Mecânicos x Químicos Considerar Idade dos poços Risco das operações Poços de rocha ou sedimento Rompimentos Ação esperada (solubilização das incrustações) Ação mais profunda Possibilidade de redução de metais na água Combinação de metodologias No passado agentes mais fracos = mais ação mecânica

Metodologias e Ferramentas - Sistema air lift (ar comprimido) - Escovação -Jateamento (com bomba) -Pistoneamento -Pistoneamento Americano -Recirculação com bomba ou compressor -Químicos Em todos os métodos deve-se aplicar químicos desincrustantes para potencializar a sua ação.

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

Escovação Utilização de uma escova de aço ou nylon que executa movimentos ascendentes e descendentes. Mais eficiente quando com sonda percussora. Escovas uniformes e com maior comprimento também causam um efeito de pistoneamento.

Escovas de Nylon de grande comprimento Martins Netto, J.P.G. 2009 ABES Escovas de Nylon de grande comprimento

Jateador Orifícios calibrados Válvula de pé (Driscoll, 1987) Groundwater and Wells, 1995 – Johnson Screens (Driscoll, 1987)

Pistão com válvula Haste Furos Lençol de borracha Discos de borracha Anel de borracha Válvula Pistão com válvula Haste Furos Lençol de borracha Discos de borracha Discos Metálicos Groundwater and Wells, 1995 – Johnson Screens

Pistoneamento Americano Sistema de bombeamento semelhante ao empregado para limpeza com ar comprimido, mas com um conjunto de obturadores que permite a execução simultânea de bombeamento e pistoneamento.

Recirculação com bomba ou compressor Só foi possível sua difusão com o surgimento de desincrustantes que suportassem o contato com o ar e oxidação, com a manutenção do baixo pH para que as incrustações fossem removidas. Tem vantagens: de menor custo e tempo de paralisação, limpeza das bombas instaladas, e desvantagens: quanto a posição do bombeador e não se retirar a coluna de adução e bomba para manutenção.

Produtos Químicos Recomendação para uso de Ortofosfatos ácidos. Utilizar somente agentes certificados, patenteados e isentos de metais pesados. Exigir Laudos de qualidade e aplicação. Cuidados com a geração de (THM). Ácido clorídrico x muriático (não). pH inversamente proporcional a solubilidade dos metais. Tempo das operações e periodicidade.

11.7 Químicos e Bactericidas

Bactericida para Poços isento de Cloro

O que é o FERBAX, e sua ação 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

Dosagem contínua em poço para controle de problemas biológicos.

Desincrustante a base de Ortofosfatos Ácidos

O que é o NO RUST 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 + (-)

Formas de Aplicação Com a própria bomba do poço Operações combinadas com de ar comprimido e/ou métodos mecânicos/hidráulicos A recomendação geral é para operações combinadas.

Operações com Bombas Vantagens Desvantagens Baixo custo, pois não exige equipamentos terceirizados Pode ser feita em poucas horas Desincrustação de bombas aprisionadas nos poços Desvantagens As bombas devem estar acima de fraturas e filtros Como as bombas não são retiradas e o poço filmado, podem permanecer ocultos: rompimentos, corrosões, etc. Ação mecânica potencializa a ação do desincrustante Tubulações e bomba devem estar em perfeito estado

Com a própria bomba do poço Mangueira para retorno da água Mangueira de descarte Circulação Martins Netto, J.P.G. 2009 ABES

Operações Combinadas Vantagens Desvantagens A combinação de métodos mecânicos/hidráulicos (ar comprimido, jateamento, pistoneamento,escovação) com os químicos potencializa a ação e penetração do desincrustante e assim são mais eficientes se comparadas com operações com as bombas Limpam efetivamente o poço até o fundo Remoção da bomba e filmagem do poço Permitem aplicações a grande profundidades Desvantagens Maior tempo de paralisação Maior custo

1.8 - 2ª Fase de Desenvolvimento

e químicos utilizados a muitos anos (quebra de paradigmas) Motivos da mudança de metodologia e químicos utilizados a muitos anos (quebra de paradigmas) As primeiras aplicações foram em poços onde produtos não tinha surtido efeito, e os resultados foram surpreendentes com ortofosfatos ácidos. Poços dados como perdidos ou com vazão muito baixa, foram recuperados, e estão em operação com vazões até 5,5 vezes superior a obtida inicialmente. Os polímeros tem estabilidade em pH mais elevados 8-11. Outros produtos não tem a capacidade de forte redução do pH.

Quebra de paradigmas Produtos a base de ortofosfatos ácidos estabilizados permitem forte redução de pH que contribui ativamente na desestabilização do fluído e seus rebocos permitindo uma remoção + rápida e fácil. Além do fator pH, os ortofosfatos se mostraram muito mais eficientes do outros produtos na dispersão dos fluídos e rebocos, com resultados muito superiores já na vazão inicial. Diferente do cloro, os oxidantes/bactericidas empregados não tem a possibilidade de geração de THM. Estes oxidantes também se mostraram mais rápidos e eficazes que o cloro na decomposição dos polímeros, sem a geração de resíduos ou sub-produtos.

Estudo de Caso Real Perfuração – Rotativa para Minério Fluído – Bentonita Desenvolvimento – 600 Kg produto “A” Compressor – Alta pressão por 100 horas Teste de vazão – 36 horas escalonado Vazão final – 36,00 m³/h (0,393 m³/h/m) 2ª Fase Desenvolvimento – NO RUST (70 litros) Ortofosfatos Compressor – Baixa pressão por 18 horas Vazão final - 56,00 m³/h (0,607 m³/h/m) Acréscimo na vazão específica = 54,45 % em um poço pronto e entregue ao Cliente

Caso Real – SAMARCO Mineração 2ª Fase de desenvolvimento aplicada no PTR 01 após 18 meses de operação com resultado de + 25,85 % na vazão específica do poço + 25,85 % + 23,20 % Martins Netto, et al., 2008 Martins Netto, et al., 2008

1.9 -Reabilitação de Qualidade

Resultados na Qualidade da Água Para Vários Parâmetros CABAS, 2002 – Martins Netto, JPG

11.10 Problemas de Rompimento em Poços

Problemas com poços rompidos Produção de areia e/ou pré filtro Aprisionamento de bombas Diagnóstico Perfilagem óptica Medidas Corretivas Desincrustação química eficiente Revestimento adicional

Causas Falta de Manutenção Preventiva Águas agressivas Tubos Furados Posicionamento ou Reposicionamento de bombas em posições inadequadas (aprisionamento implicaram em reposicionamento dos bombeadores).

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

Desincrustação Química em Poço SABESP – Canas - SP Condição = Rompido Vazão antes = 6,3 m³/h (sem pré filtro) Vazão depois = 9,50 m³/h (sem areia) Acréscimo = 28,5 % na vazão específica ( + 50,1 % na vazão de exploração) Material produzido pelo poço Detalhe da operação

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