Histórico do HDD A história da Perfuração Horizontal Direcional

Relato de onde e como surgiu a Perfuração Direcional Horizontal e suas principais características.

TECNOLOGIA EM MND (Método Não Destrutivo)

 HDD (PERFURAÇÃO DIRECIONAL HORIZONTAL)

HISTÓRICO DA PERFURAÇÃO DIRECIONAL HORIZONTAL

A Perfuração Horizontal Direcional foi desenvolvida nos EUA entre as Décadas de 60 e 70 e revolucionou o mercado de instalação de dutos e logo no início dos primeiros trabalhos, em particular, a travessia de grandes rios e também linhas de todos os tipos de concessionarias (Telefonia; Gás; Escoto; Água Potável; Elétrica; Descontaminação de solo; Água pluvial; Derivados de Petróleo; etc.

Em 1972 deu-se a primeira obra de perfuração não destrutiva (HDD) nos EUA.

Com o nascimento de Perfuração Direcional Horizontal (HDD), foi possível em 1972 desenvolver a primeiro trabalho como a travessia sob o rio Pajaro com extensão de 180 metros na Califórnia, o projeto constava de um gasoduto de alta pressão com diâmetro de 100 mm em aço. A execução deste trabalho foi executada com sucesso por Martin Cherrington fundador da empresa Contractors Titan em 1965.

As características essenciais desta tecnologia (HDD) foi considerada completamente nova para construção de gasodutos, está tecnologia  oriunda da perfuração de poços de petróleo foi adaptada e desenvolvido para as necessidades específicas de Perfuração Direcional Horizontal (HDD).

Entre 1972 e 1979, a utilização desta técnica limitou-se a relativamente a travessias de pequenas extensões, sendo que apenas cerca de 40 furos executados em todos os EUA sendo restrito somente a este Pais.

Em meados do ano 1979 houve um rápido desenvolvimento tecnológico da Perfuração Direcional Horizontal (HDD), sendo que quase todo o mundo evoluiu nos projetos especiais de linhas de dutos.

Na Europa, os Projetos de Perfuração Direcional Horizontal foram realizada com sucesso pela primeira vez no início da década de 80.

Com as grandes sondas de perfuração existente hoje no mercado de (HDD) foram executados com sucesso mais de 2.000 m de extensão. A perfuração em (HDD) está em constante evolução dos equipamentos e ferramentas já permite que os tubos instalados cheguem a diâmetros de 56" (2,20 metros) em quase todas as formações de solo.

PROCESSO DE PERFURAÇÃO

 

O termo padrão de uma Perfuração Direcional Horizontal pode ser dividido em três etapas principais:

1ª Fase: Perfuração (Furo Piloto)

Para a execução do furo piloto, um sensor que é instalada na cabeça da broca (conhecido walk-over), este sensor envia para um receptor  que é manusiado por um profissional (Navegador) e este interpreta todas as informações necessárias para uma perfeita navegação. Existem atualmente no mercado de HDD vários equipamentos de navegação, sendo o mais moderno conhecido como o PARATRAK que utilizando o campo magnético e gravidade existente no solo, transmitido através de cabos inseridos no interior das hastes de perfuração até a cabine de controle que tem um receptor com programa especifico que executa a leitura dos dados de navegação deste equipamento. A precisão é excelente para projetos especiais, como redes de esgotos, gás natural e derivados petróleo travessias de rios, solo rochosos e de montanhas como também para perfurações com grandes diâmetros, profundidades e extensões.

 A força de arraste e o torque, gerada na perfuratriz é transmitida para as hastes de perfuração e para a cabeça da broca.

O fluido de perfuração em geral é composto de água, bentonita e polímeros é bombeado pelas hastes ocas até os bicos da broca onde sai em alta pressão. Parte do solo solto é deslocada, porém a maior parte é transportada pelo fluído de retorno pelo espaço anular do furo.

Cada haste de perfuração é acoplada a outra na perfuratriz e o processo perfuração continua em ciclos até que a cabeça da broca saia no local determinado em projeto. 

2ª Fase: Alargamento (Limpeza do furo)

Depois que o furo piloto sair na local designado, a broca e o sensor são removidos e substituídos por um alargador. O propósito do alargador é aumentar o furo até o diâmetro final, um processo, o qual poderá levar várias fases para concluir. São usados vários alargadores de diferentes modelos e diâmetros, esse uso depende das características de solo perfurado. Como regra para solos macios, alargadores tipo tambor são usados, onde, para solos médios à duros, cortadores são usados. Para formações mais duras, como rochas, tri cônicos/hole opener serão usados.

O alargador é puxado girando e com jateamento do fluido de perfuração no sentido contrário ao perfurado em direção a perfuratriz. Para cada haste removida da coluna de perfuração, uma haste nova é acoplada do lado oposto de trabalho (hastes de retorno). Deste modo, assegura sempre uma coluna completa de hastes de perfuração presente dentro do furo. Este procedimento deverá ser repetido até que o furo atinge o seu diâmetro final pretendido. Cada ferramenta corte de expansão, deverá sempre trabalhar na mesma linha de centro utilizando estabilizadores ou alargador tipo tambor.

Normalmente, o diâmetro do furo para instalação do produto é cerca de 1,2 a 1,5 maior do que o diâmetro do produto a ser puxado.

A estabilidade do micro túnel é assegurada pela pressão hidrostática causada pela utilização do fluido de perfuração que também contribui com o reboco no poço de perfurado, diminuição do atrito, transporte de solos cortados e limpeza do furo, essas são as principais caracteristica do fluído de perfuração.

3ª Fase: INSTALAÇÃO DO PRODUTO (DUTO)

Como etapa final na implementação de uma Perfuração Direcional Horizontal o produto “duto” e puxado para dentro do micro túnel alargado.

Para garantir um baixo coeficiente de atrito e evitar danos no produto “duto”, o duto é geralmente colocado em roletes em toda a sua extensão. A ligação da coluna de perfuração com o duto dará através de uma junta rotativa (swivel) que é instalado logo após o alargador, lembrando que no mercado existem alargadores com swivel acoplados.

Através swivel intermediário é impedido que a rotação da coluna de perfuração seja transferida para o duto produto.

ÁREAS DE APLICAÇÃO DO HDD

Colocação de linhas de produtos:

Com a Perfurações Direcionais Horizontais é possível hoje em dia, com poucas restrições pode ser executada em todos os tipos de solo mesmo em rocha. Em geral seguimos as três fases acima descritas sendo que este método (Perfuração Direcional Horizontal) é o mais recomendado em situações de grande congestionamento de redes no subsolo das cidades

ÁREAS DE APLICAÇÃO DE CRUZAMENTOS EM HDD

Há, entre outras, as seguintes aplicações especiais:

fonte e fotos DCA 

 

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