Perfuração Horizontal Dirigida (HDD Horizontal Directional Drilling )

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1 Perfuração Horizontal Dirigida (HDD Horizontal Directional Drilling ) 1. Introdução Desenvolvimento e utilização Originalmente utilizada nos anos 70, as travessias horizontais dirigidas são um casamento entre o método convencional de travessia de estradas e a perfuração dirigida utilizada nas explorações petrolíferas. Actualmente, esta tecnologia constitui um dos principais métodos para a instalação de condutas sem abertura de vala. Para além das travessias de rios e cursos de água, esta tecnologia tem vindo a ser utilizada para travessia de estradas, caminhos de ferro, instalação de condutas sem abertura de vala em zonas de grande concentração populacional e ainda para captações de água em meios estuarinos ou em mar aberto. Limites da tecnologia A longitude mais elevada neste tipo de perfuração é cerca de 2.000m, e o maior diâmetro cerca de 1229 mm (48 polegadas). Embora este tipo de perfuração tenha surgido na costa do Golfo do México em instalação de condutas em terrenos de características aluvionares, o desenvolvimento exponencial desta técnica permite hoje a perfuração em terreno rochoso. Método de execução Fase I - Cravação do tubo piloto: Inicia-se o atravessamento através da cravação de um furo piloto de aproximadamente 5 polegadas usando técnicas de cravação com o auxílio de hidrojacto ou por recurso a motor de lamas ou a martelo do tipo fundo-defuro. Dado que a ferramenta de corte/ progressão é excêntrica, o posicionamento da mesma durante a progressão origina o desvio controlado da perfuração. 1

2 figura esquemática da perfuração horizontal dirigida durante a fase de cravação do furo piloto Através de sensores electro-magnéticos colocados na cabeça de corte, ou pela emissão/ recepção de ultra-sons, é possível detectar em tempo real o posicionamento da cabeça de cravação, tal como a direcção horária da sua excentricidade. Durante a cravação do tubo piloto é injectada na frente de escavação um fluído (bentonites ou polímeros) a alta pressão. Esse fluido tem como função o corte por jacto, o transporte dos materiais escavados, a transmissão de energia hidráulica para o motor de perfuração, a lubrificação e arrefecimento da cabeça de corte tal como a estabilização do furo contra colapso. O perfil da travessia será constituído por três fases: a) Aproximação [de A a B] b) Fase de inclinação constante [de B a C] c) Saída [de C a D] Para se obter a instalação da conduta com uma inclinação constante [B a C] terá que se iniciar a perfuração a um afastamento tal que permita atingir o ponto B com a cota de projecto. A distância AB designada por distância de aproximação, dependerá do ângulo máximo de inclinação da máquina que condiciona o ângulo de entrada das 2

3 varas no terreno e dependerá também do raio de curvatura das varas de perfuração. Genericamente poderemos considerar que a distância de aproximação será seis vezes superior à profundidade que se pretende atingir. Atingido o ponto B, o manobrador terá de guiar a cabeça de corte de modo a cumprir a inclinação constante do projecto durante até C. Do ponto C ao ponto D, distância de saída, a perfuração atingirá a superfície. Aparelhos de localização Digitrak Aparelho de localização radiodetection 3

4 Fase II - Alargamento: Chegado o tubo piloto ao local de saída, retira-se a cabeça biselada de perfuração e coloca-se uma cabeça de alargamento. Através da acção de rotação/ tracção, o furo piloto é alargado para um diâmetro superior. Esta operação repete-se de tal modo a que o diâmetro final seja atingido através dos sucessivos alargamentos. Durante as operações de alargamento, o furo permanece preenchido por bentonite de modo a evitar qualquer colapso. Figura esquemática durante o alargamento Para cada tipo de terreno é utilizado um tipo diferente de alargador. Os alargadores são genericamente denominados por compactadores ou por cortadores. Cone Hedgehog Fly-cutter Barrel 4

5 Fase III Tracção da conduta: A conduta final é soldada e posicionada em roletes. Instala-se uma cabeça de limpeza soldada à tubagem, procedendo-se então tracção final da conduta. Figura esquemática durante a tracção da tubagem 5