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Brocas DTH
Brocas de perfuração direta ao fundo usadas na cabeça de perfuração
Essas brocas apresentam uma face plana para o fundo do furo e bordas de corte ao redor do perímetro. Elas são usadas para perfuração de uso geral em rochas de macias a moderadamente duras.
Também conhecidas como brocas de núcleo, elas são projetadas para criar furos com um diâmetro maior na parte inferior do que na parte superior. Essas brocas são usadas para perfuração de furos largos e vêm com insertos intercambiáveis.
Essas brocas têm uma face de perfuração ligeiramente curva e são usadas para criar furos de fundo liso. Elas funcionam bem em formações rochosas homogêneas.
Mais como um taco de golfe tradicional, as brocas cruzadas usam uma haste que tem um formato de cruz. Após o impacto do martelo, o ar remove os detritos do furo. Elas são mais eficientes em furos de detonação rasos e perfuração invertida.
As brocas DTH rosqueadas conectam-se ao hastes de perfuração usando uma conexão rosqueada. Elas são comumente usadas em perfuração rotativa de ar-detonação.
Todas as brocas DTH compartilham alguns componentes básicos, como um corpo, uma face e um calibre, mas seus formatos e características específicos variam de acordo com o propósito da broca.
Brocas DTH especiais
As brocas DTH goniômetro são ferramentas de perfuração especializadas usadas em condições geológicas específicas ou para fins de engenharia específicos. Elas são projetadas para criar furos com ângulos ou trajetórias não padronizados. O goniômetro é um instrumento que mede ângulos, e o nome se refere a brocas DTH capazes de fazer furos angulares. Essas brocas são úteis para criar furos que precisam intersectar planos horizontais ou verticais em ângulos específicos. O uso de brocas DTH goniômetro pode ser relevante em áreas como exploração mineral, perfuração geotécnica e tunelamento.
Este tipo de broca DTH é projetado para otimizar o desempenho de perfuração controlando o fluxo de ar dentro da coluna de perfuração. Elas podem apresentar diâmetros ou configurações específicas do calibre do furo para melhorar a circulação de ar durante o processo de perfuração, reduzindo o risco de colapso do furo e melhorando a eficiência de perfuração. Essas brocas são adequadas para determinadas aplicações de perfuração onde o controle adequado do fluxo de ar é essencial.
As brocas de reaming abaixo são ferramentas de perfuração DTH equipadas com cortadores expansíveis ou fixos localizados abaixo do corpo da broca. Esses cortadores são usados para alargar ou reaming furos a um diâmetro especificado durante a perfuração. As brocas de reaming abaixo oferecem maior precisão e eficiência nas operações de perfuração, especialmente ao criar furos de grande diâmetro. Aplicações típicas para brocas de reaming abaixo incluem perfuração para petróleo e gás, poços de água e furos de detonação em pedreiras e engenharia civil.
Algumas especificações típicas de brocas de perfuração com martelo Down-the-Hole (DTH) são as seguintes:
Diâmetro
O tamanho das brocas DTH pode variar de uma pequena broca mini de 0,5" a 6" ou mais. Brocas maiores estão disponíveis para determinadas aplicações, mas o controle e a precisão se tornam mais desafiadores. O diâmetro da broca do martelo determina em grande parte o tamanho do furo de detonação.
Haste
A haste de uma broca DTH a conecta ao martelo de perfuração. A haste do martelo DTH está disponível em vários tamanhos padrão, incluindo 3,5" F, 4" F, 5" F, 6" F, 6" 1/2, G7, 7/8" C, 1" E e 1 1/2" N. O tamanho usado dependerá da perfuratriz usada, pois cada uma tem um estilo de acionamento e aplicação exclusivos.
Design da face
A face de uma broca DTH determina como ocorre a fragmentação da rocha. Os tipos mais comuns são faces convexas, planas e retráteis. Diferentes designs são adequados para várias condições geológicas e objetivos de perfuração.
Comprimento total
Em geral, quanto mais longa a broca, mais perfuração ela pode realizar antes de precisar de substituição ou manutenção. No entanto, o aumento do comprimento adiciona peso e reduz a manobrabilidade nos locais de trabalho. Os comprimentos padrão das brocas de martelo DTH são 16", 24" ou comprimentos personalizados.
Conexão rosqueada
Uma broca DTH conecta-se ao tubo de perfuração por meio de uma conexão rosqueada. Isso envolve um padrão mutuamente acordado, como a rosca do tubo de sucção API, e o comprimento da corrida; por exemplo, no caso da rosca frouxa, ela é geralmente usada em bombas de campo petrolífero e hastes de bombeamento. Outro exemplo são as Hidras, que são usadas em poços de água.
Como todas as brocas de perfuração, o cuidado adequado com esses martelos DTH aumentará sua vida útil e reduzirá o tempo de inatividade gasto em reparos ou pedidos de novos suprimentos que podem levar tempo para chegar.
Uma inspeção completa
É imperativo examinar as brocas de perfuração após cada trabalho para verificar sinais de danos potenciais, para que possam ser reparados com o cuidado adequado antes que piorem e fiquem mais caros para serem consertados.
Limpeza
Use uma escova de arame para remover quaisquer detritos ou fragmentos de rocha presos na broca, especialmente ao redor da face e dos furos de descarga. Um jato de ar de alta pressão também pode ser eficaz, mas use-o com um bico de segurança direcionado para longe de pessoas. A limpeza preventiva prolongará a vida útil da broca.
Armazenamento
Armazenar as brocas adequadamente é essencial. Certifique-se de que a broca com a rosca danificada esteja bem coberta para evitar qualquer dano adicional e terá que ser preparada especialmente antes que possa ser usada novamente. Armazene as brocas de martelo em um local seco, limpo e com temperatura controlada, longe de calor, frio ou umidade extremos. Idealmente, elas devem ser armazenadas verticalmente usando um dispositivo. Dessa forma, as cargas do martelo não ficarão na broca ou na rosca, o que garantirá sua integridade.
As brocas de perfuração de rocha DTH são usadas na indústria mineira para construir poços de ventilação e descidas. A perfuração suspensa não é fácil ao usar o componente de perfuração DTH. Portanto, outros métodos são usados para as partes suspensas, como o uso do método de bancada, onde as perfurações de área horizontal são detonadas primeiro, e depois as partes verticais são detonadas posteriormente. Na área de ventilação, há uma inclinação máxima de perfuração de 30 graus.
Na indústria mineira, diferentes projetos de broca de perfuração são usados com base em formações rochosas. O mais comumente usado é o projeto de coroa esférico ou em forma de cúpula. Se houver costuras ou fendas naturais na rocha, a broca de perfuração de coroa cônica é preferida, pois permite uma penetração mais rápida. Brocas de perfuração de coroa plana ou retangular são usadas quando não há fenda natural na rocha, pois fornecem um nível de controle durante a perfuração. Além disso, ao criar furos de detonação para a indústria mineira, uma broca de perfuração de 2 a 8 polegadas é preferida, juntamente com um martelo com um mínimo de 1000 ft-lbs de energia.
Na indústria da construção, a perfuratriz DTH é usada para criar fundações e ancoragens em áreas com muita rocha. Também é usada na criação de furos de detonação no campo da construção, especialmente ao lidar com um grande volume de rocha. Os furos de perfuração também podem ser usados para fazer soquetes de rocha para sustentar estruturas e para instalar âncoras de rocha para sustentar ou estabilizar estruturas.
No campo da energia geotérmica, a broca DTH é usada para perfurar furos na faixa de 9 a 26 polegadas de diâmetro e 5000 a 14000 pés de profundidade para acessar a água quente ou vapor que está em torno de 300 a 700 graus Celsius, que está localizado de 9000 a 13000 pés na crosta terrestre. Ao perfurar poços geotérmicos, a perfuração de circulação reversa é usada junto com água ou espuma como fluido de perfuração. A água é normalmente usada quando a formação rochosa é estável, e a espuma é usada quando há formação rochosa instável. Uma revestimentos de 12 a 16 polegadas de diâmetro é normalmente usado para evitar o colapso do poço.
Requisitos de qualidade e precisão do furo
Como as brocas de perfuração DTH produzem furos de vários formatos e tamanhos, o nível de precisão e qualidade exigido deve ser abordado. Se uma baixa qualidade do furo é suficiente, considere brocas de perfuração DTH bastante baratas com o critério de tipo de rocha e compatibilidade da broca de perfuração. No entanto, priorize brocas de perfuração premium se uma excelente qualidade de furo com alta precisão for necessária.
Rentabilidade
Depois de selecionar os fatores descritos acima, deve ser mais fácil escolher a broca de perfuração DTH adequada para uma aplicação específica. As opções devem incluir brocas de perfuração com preços variados. No entanto, o custo é mais do que o preço de compra; inclui custos operacionais. Uma broca de perfuração mais cara pode ser mais econômica a longo prazo se sua vida útil for significativamente mais longa do que aquelas brocas de perfuração de um preço inicial mais baixo.
Considerações ambientais
Se houver problemas ambientais específicos na área onde a perfuração ocorre, eles devem ser considerados ao selecionar uma broca de perfuração DTH. Por exemplo, se a presença de calcário solúvel pudesse resultar em poluição ambiental significativa, a escolha de uma broca de perfuração com cabeça substituível em vez de uma fixa seria prudente.
Fabricantes e fornecedores de brocas de perfuração
Aqueles interessados em adquirir brocas de perfuração DTH de alta qualidade podem considerar fabricantes e fornecedores conhecidos com reputações consideráveis. Eles geralmente oferecem extensas garantias para seus produtos e têm um atendimento ao cliente superior. Embora possam ser mais caras, sua qualidade costuma ser garantida. Em contraste, aqueles com um orçamento limitado podem procurar fornecedores de produtos locais na China com produtos a preços razoáveis.
P1: Qual martelo DTH oferece o melhor desempenho?
R1: O martelo DTH A2 é um dos martelos DTH mais eficientes, proporcionando alta energia de impacto e desempenho. É preferido em diversas aplicações de mineração e construção.
P2: Como a durabilidade de uma broca de perfuração DTH afeta os custos operacionais?
R2: A durabilidade da broca influencia diretamente os custos operacionais. Uma broca mais durável reduz a necessidade de substituições frequentes e minimiza o tempo de inatividade.
P3: Qual é o tamanho ideal da broca de perfuração para poços de grande diâmetro?
R3: Em poços de grande diâmetro, o uso de uma broca entre 12 e 18 polegadas de tamanho é ideal. Em alguns casos, pode ser até 36 polegadas se a profundidade necessária estiver lá.
P4: Qual é melhor, uma perfuratriz DTH ou uma perfuratriz ROP?
R4: Em termos de taxa de penetração, a perfuratriz com martelo DTH supera as perfuradoras rotativas de percussão (ROP). No entanto, a escolha adequada depende dos requisitos específicos de perfuração, como o tipo de formação rochosa, a velocidade de perfuração desejada e a profundidade.
P5: Quais avanços recentes melhoraram a eficiência das brocas DTH?
R5: Projetos, materiais e revestimentos inovadores aumentaram a eficiência e a longevidade das brocas DTH. Esses avanços levam a uma perfuração mais suave e redução do desgaste da broca.
