Detonando custos

O controle da erosão do tubo de perfuração mantém os custos do aço de perfuração baixos

Comparação entre tubos de perfuração

Os regulamentos de dois anos atrás provocaram alterações nos planos de detonação que fizeram o tubo de perfuração de aço doce ter a vida útil reduzida de 400 horas para apenas 130. Operações com essa no leste do Kentucky limitaram o diâmetro do furo de desmonte para 6-3/4 polegadas e reduziram o padrão de detonação de 18 por 18 para 16 por 16 pés. A redução do tamanho da coroa, no entanto, reconfigurou completamente uma fórmula de perfuração altamente produtiva que evoluiu ao longo de anos de engenharia e experiência prática na perfuração nessas condições do solo. O fato é que manter a conformidade aos regulamentos duplicou o custo do aço de perfuração por hora perfurada e, e em alguns casos, triplicou esse custo.


Os regulamentos de dois anos atrás provocaram alterações nos planos de detonação que fizeram o tubo de perfuração de aço doce ter a vida útil reduzida de 400 horas para apenas 130. Operações com essa no leste do Kentucky limitaram o diâmetro do furo de desmonte para 6-3/4 polegadas e reduziram o padrão de detonação de 18 por 18 para 16 por 16 pés. A redução do tamanho da coroa, no entanto, reconfigurou completamente uma fórmula de perfuração altamente produtiva que evoluiu ao longo de anos de engenharia e experiência prática na perfuração nessas condições do solo. O fato é que manter a conformidade aos regulamentos duplicou o custo do aço de perfuração por hora perfurada e, e em alguns casos, triplicou esse custo.

Colaborando com o cliente, a Atlas Copco foi convidada a apresentar uma solução para reduzir o custo do aço de perfuração por pé perfurado para níveis razoáveis. Como o tubo de perfuração pode durar muito mais entre as trocas, foi melhor calcular o custo do aço por hora, dividindo o custo total do tubo pelo total de horas do compressor de ar registadas entre a instalação e a retirada do tubo. Isso forneceu uma base confiável e simples para fazer uma comparação.

Menos custa mais

Quando os grandes equipamentos sobre esteiras para furos de desmonte estavam perfurando com coroas rotativas de 7-7/8" em tubos de aço doce de 5-1/2 polegadas, a velocidade de limpeza (BV, bailing velocity) era quase ideal, a 6.000 pés por minuto (fp, feet per minute).

Colocar brocas de 6-3/4 polegadas no mesmo tubo de 5-1/2 polegadas diminuiu tanto a distância anelar, que duplicou a BV para 12.000 fpm. A velocidade mais alta esmagou o arenito até uma granulometria tão pequena, que poliu os tubos de aço doce de forma tão agressiva que eles duraram apenas um terço da vida útil normal, em comparação com o que costumavam durar para fazer furos de 7-7/8 polegadas. As coroas tricônicas também sofreram nesses furos: seus insertos foram cortados ao meio nos vários arenitos. A taxa de desgaste do aço de perfuração criou um novo problema. O vão entre o aço e a bucha da plataforma aumentou rapidamente proporcionando um caminho de fuga para a poeira. Havia o risco de não captá-la de forma eficaz com o vácuo do coletor de poeira da unidade. Operar uma unidade com poeira fora de controle colocaria a mina em risco de violar os limites de níveis de poeira. Portanto, os tubos precisavam ser trocados com frequência, a fim de manter o vão pequeno. O resultado foi que as unidades passaram a gastar três vezes mais tubos do que antes. A única causa era física envolvida em uma troca do tamanho da coroa.

TEAMALLOY - a solução

Juntamente com um experiente técnico de perfuração, Ron Johnson, o Gerente de Vendas Regional da Atlas Copco para a região do carvão do leste dos EUA, compreendendo 11 estados, realizou uma auditoria completa da perfuração, o que incluiu um teste de capacidade do compressor de ar. Essa auditoria revelou que havia muito mais ar do que o necessário para a remoção, devido à menor área do anel. Uma solução era diminuir o diâmetro dos tubos, então substituíram os tubos de 5-1/2 polegadas por um de 5 polegadas. Mas isso criou problemas próprios. O tubo de 5 polegadas não era tão rígido; a flexão causou vibração e trepidação. Perfuração ineficiente também encurta a vida útil da ferramenta. Para tratar do problema do ar, em vez de estrangular o ar de admissão do compressor para reduzir o volume, ele não apenas foi regulado para menor, como também foi ventilado o excesso de volume até o mastro para diminuir o ar no furo. Fazendo o ajuste fino conforme possível, o arenito ainda causava erosão rápida do aço dos tubos.

TEAMALLOY drill pipe

Tubo de perfuração TEAMALLOY

Foi quando Johnson sugeriu os tubos de perfuração TEAMALLOY. Se esse teste tivesse êxito, praticamente cada uma das empresas de carvão no leste dos EUA teria ávido interesse no TEAMALLOY. E até agora tem sido assim. Enquanto o aço brando durou apenas 130 horas, os tubos TEAMALLOY estavam como novos nas primeiras 300 horas. Aproximando-se das 400 horas, os tubos começavam a mostrar apenas desgaste mínimo. O desgaste foi controlado e previsível, mostrando as tiras de desgaste da liga embutida um pouco mais proeminente do que quando novo. Johnson previu que eles provavelmente verão 500 horas antes de substituí-los.


Parece que a Atlas Copco encontrou uma fórmula de sucesso. Durante as explorações, os tubos TEAMALLOY ofereceram maior estabilização e rotação perfeita. A poeira foi reduzida. O custo do aço de perfuração por hora baixou. A produção está alta. E os tubosTEAMALLOY da Atlas Copco Secoroc estão tendo retorno; eles superam os de aço doce em custo por hora em qualquer aplicação, em qualquer lugar e em todas as ocasiões.