Brocas de Perfuração – Conheça alguns detalhes

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A broca de perfuração é a peça que corta a rocha quando estamos perfurando um poço de petróleo ou gás, na Indústria do Petróleo. Localizada na ponta da coluna de perfuração, abaixo do drill collar e do drill pipe, a broca é um dispositivo giratório que geralmente consiste em dois ou três cones, fabricados com materiais de extrema dureza, como aço, carboneto de tungstênio e/ou diamantes naturais ou sintéticos. Nesses cones temos dentes afiadíssimos que cortam as rochas e sedimentos no poço.

Diferentemente da perfuração de percussão, que consiste em bater com uma coluna pesadíssima no poço para ir quebrando a rocha, a perfuração rotativa usa uma broca girante para triturar, cortar, raspar e esmagar a rocha até o fundo do poço de petróleo. A escolha mais comum em termos de equipamentos de perfuração para poços de petróleo e gás inclui o conjunto formado por broca, colar, fluido, equipamento rotativo e equipamento “impulsionador”, prime mover, ou simplesmente gerador.

Top Drive

O “prime mover” é a fonte de energia para a perfuração, que alimenta o equipamento de içamento faz o serviço de içar e arriar os tubos de perfuração (drill pipes) para descê-los ou retirá-los do poço. O equipamento rotatório mantém o sistema em movimento. No início do século passado o equipamento de perfuração era girado por tração animal, usando-se basicamente gado para girar uma roda de madeira, mas hoje o equipamento rotatório é girado por uma mesa rotativa, conectada a uma haste oca e quadrada, chamada Kelly.

Em sondas mais modernas, usamos simplesmente o Top Drive ou um Power Swivel, que não são exatamente a mesma coisa, apesar de muita gente na Perfuração dizer que são. Conectado a Kelly, temos o Colar de Perfuração, que exerce pressão e peso sobre a broca de perfuração, fazendo-a passar pelas rochas e sedimentos. Fechando a coluna de perfuração temos a broca de perfuração e dando suporte ao processo de perfuração temos o fluido de perfuração (lama de perfuração) que auxilia na flutuabilidade da broca de perfuração, lubrifica os componentes e remove os sedimentos do poço, sedimentos esses que são retirados do fluido (lama) nas peneiras de cascalho, chamadas pro muitos de peneiras de lama (shale shakers), o que não é um termo muito correto, apesar de aceitável.

Broca de Diamante Sintético

Existem diversos tipos de brocas de perfuração. As rotativas com dentes de aço (Steel Tooth Rotary Bits) são as mais comuns, enquanto as Insert Bits são brocas com dentes de aço com pastilhas de carboneto de tungstênio. As brocas compactas de diamante policristalino usam diamantes sintéticos em conjunto com as pastilhas de carboneto de tungstênio. Cerca de 40 a 50 vezes mais fortes que as brocas de aço, as brocas de diamante têm diamantes industriais implantados em sua estrutura, o que as permite perfurar superfícies extremamente duras. Para trabalhos mais específicos são usadas brocas híbridas, que misturam diferentes componentes e características diferentes em sua estrutura.

Broca do Tipo Fishtail

Vários designs diferentes são usados nos equipamentos de perfuração para que se obtenha diferentes resultados, e com as brocas não é muito diferente. Temos brocas específicas para fazer o logging do poço, brocas de usinagem (mill bits), que ajudam a remover os resíduos do poço e as brocas do tipo cauda de peixe, ou rabo de peixe (fishtail), que aumentam o diâmetro do furo acima da broca.

Configurações diferentes trabalham melhor em diferentes formações. Assim, podemos usar diversos tipos de brocas num mesmo poço. Adicionalmente, as brocas de perfuração precisam ser trocadas devido ao desgate e corrosão. Os Engenheiros de Perfuração escolhem as brocas de acordo com fatores como os tipos de formações encontradas, se a perfuração é direcional ou não, temperatura do poço e se está sendo feito o logging ou não.

Broca de Perfuração Gasta

Quando uma broca de perfuração precisa ser trocada, os tubos de perfuração são retirados do poço, até que a toda a coluna de perfuração seja removida. Uma vez trocada a broca, toda a coluna é recolocada no poço e a perfuração continua.

Espero ter, de alguma forma, ajudado na divulgação do conhecimento sobre a Perfuração.

Caso tenham alguma observação, ou até mesmo correção, sintam-se à vontade para comentarem aqui.

Por Rodrigo Cintra

14 COMMENTS

  1. Boa noite! Me chamo Fabricio e trabalho com perfuraçoes de semi artesiano,tenho dificuldades de perfurar alguns terrenos com rochas inteiras ou sedmentadas.
    essas brocas podem ser usadas em poços semi artesiano?

  2. Eu sou Roberval, tenho uma máquina de fazer poço semi artesiano, se não houver rocha,consigo furar até 40 metros de profundidade,más quando encontro rocha,o serviço fica pela metade pois ainda não tenha conhecimento de uma broca que possa furar a rocha com mais facilidade,se alguém souber de algum material que fura rocha,por favor me indique pois preciso trabalhar com a máquina. trabalho sempre com o encamisamento do poço com o tubo de 100 mm.

  3. bom dia.tenho uma maqina,para cavar poço semi arteziano .Preciso de ajuda, orientação, material para f u rar rocha dura , bem como retira a lama. Uso revestimento PVC 150 mm.Aguardo orientação e onde conseguir material existente. Fort. Ce.

  4. Amigos Boa Tarde !
    Em alguns Tipos de rocha você poderá usar o seguinte recurso, faça uma broca igual a que esta em uso e solde insertos de metal duro ou Widia na face ou lateral da ponteira.

    • Boa tarde Amigos,
      Qual é a liga de solda apropriada para a brasagem dos insertos de metal duro ou widia na face ou lateraç da ponteira?
      Abs.

  5. Caro Rodrigo!
    Excelente matéria dos tipos de brocas de perfuração de poço de petróleo. Parabéns pela clareza e excelência!!!
    Tenho uma curiosidade sobre a profundidade da lamina d’água da exploração onshore, será que pode me ajudar

  6. Muito boa as informaçoes,me ajudou bastante,pois estou iniciando agora na area de perfuração de poços seme artesiano,valeo obrigado。

  7. Excelente matéria amigo. eu construo maquinas perfuratrizes para poços artesianos. porém tenho dificuldades com relação ás brocas para perfuração de rochas.gostaria de saber onde encontro brocas mesmo usadas( que possa ser reaproveitadas ) e se as brocas tricone funcionam bem em maquinas rotativas.

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