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PROJETO DE POÇO
TUBULAR
O
projeto de um poço tubular profundo envolve a seleção dos fatores
mais adequados a sua estrutura, bem como a seleção dos materiais a
serem utilizados na sua construção. Um bom projeto, tem por
finalidade a combinação do desempenho, de uma longa duração e do
custo razoável, em conjunto.
Não é
razoável, por exemplo, se projetar um poço para alta produção
quando pequenas vazões são satisfatórias, como abastecimento de
residências, e da mesma forma, não é inteligente o uso de
materiais de qualidade inferior simplesmente para diminuição dos
custos da obra, o que implica na sobrecarga de custos com
bombeamentos e despesas de manutenção mais elevados, além da
diminuição da vida útil do poço. Investimentos adicionais, que
visem a melhoria e eficiência de um poço refletem-se, no final, em
maior economia.
Os
fatores básicos a serem analisados em um projeto de poço
são:
1.
Diâmetro do poço
A
escolha adequada do diâmetro de um poço tubular, que pode variar
do topo até a base, afeta diretamente o custo da obra.
Para
escolha do diâmetro devem ser considerados os seguintes
aspectos:
- o revestimento do
poço deve ter uma seção suficientemente ampla para acomodar o
sistema de bombeamento, permitindo espaço livre para sua
instalação e funcionamento, e
- o diâmetro da seção
de entrada da água deve ser tal que assegure uma boa eficiência
hidráulica.
O diâmetro do revestimento deve
ser o de dois tamanhos a mais do diâmetro nominal da bomba e em
nenhuma circunstância pode ser menor que o de um tamanho nominal a
mais do da carcaça da bomba.
Em poços
instalados em aqüíferos sob condição de pressão razoável, cujos
níveis estáticos e de bombeamento são elevados, o seu diâmetro
pode ser reduzido em uma profundidade abaixo da mais baixa
colocação prevista para a bomba.
2.
Profundidade do poço
A
estimativa da profundidade de um poço pode ser definida por um
"furo-teste" ou por informações de perfis de poços próximos, no
mesmo aqüífero.
Se
possível, é interessante que a sua profundidade coincida com a
espessura do aqüífero, em função de se poder usar uma porção bem
maior do reservatório, implicando em uma maior capacidade
específica e maior rebaixamento, e conseqüentemente uma maior
produção do poço.
3.
Filtro do poço
Sem
dúvida alguma, o filtro é o ponto mais importante no projeto de um
poço tubular, visto que este será o responsável pela sua
eficiência e produção. O seu papel é o de captar água de um
aqüífero em material não consolidado, tal como a areia, permitindo
o livre fluxo de água para o poço.
As
principais características desejáveis de um filtro bem projetado
são:
·
Abertura
em forma de ranhuras contínuas e ininterruptas ao redor da
circunferência do filtro,
·
Pequeno
espaçamento das aberturas, objetivando a máxima percentagem de
área aberta,
·
Aberturas
em forma de V, alargando-se internamente,
·
Construção
com um só metal para prevenção da corrosão
galvânica,
·
Adaptabilidade
a diferentes condições, em ordem a ser usado em materiais
diversos,
·
máxima
área aberta, consistente, com resistência
adequada,
·
Ampla
resistência para suportar os esforços aos quais o filtro está
sujeito, durante e após a sua instalação.
Comprimento
do filtro
A
definição do comprimento do filtro é função da espessura do
aqüífero, de sua estratificação e do rebaixamento
viável;
Abertura
do filtro
Para
poços de desenvolvimento natural, as aberturas do filtro são
determinadas através da análise dos dados de granulometria das
amostras representativas do aqüífero.
Para uma
formação homogênea constituída de areia fina uniforme, deve se
optar por um filtro que possa reter de 40% (nos casos em que a
água subterrânea não tem caráter corrosivo e quando não existem
dúvidas sobre a confiabilidade das amostras) a 50% do material
(quando a água é muito corrosiva ou se existem suspeitas com
relação ao material amostrado). Essa última observação deve-se ao
fato de que o contato com águas corrosivas provoca um alargamento
nas aberturas do filtro, permitindo a entrada de material mais
fino no interior do poço.
Para uma
formação homogênea constituída de areia e cascalho, pode-se
escolher a abertura do filtro para retenção de 30% a 50% do
material, sendo que, no caso de retenção de 30%, mais material é
carreado para o poço, acarretando em um tempo maior para o seu
desenvolvimento, entretanto, no final, uma área mais aberta irá
resultar para o filtro.
Nos
casos em que há desconfiança das amostras, quando o aqüífero é
delgado e recoberto por material solto de granulação fina, ou
quando o tempo para o desenvolvimento deve ir além do normal,
recomenda-se tamanhos de aberturas de filtros que retenham de 40%
a 50% do material do aqüífero.
Para
formações não homogêneas ou aqüíferos estratificados, as aberturas
do filtro devem respeitar as diversas porções do aqüífero, sendo
que cada seção deve ajustar-se ao material correspondente. Nesses
casos devem ser levadas em consideração, duas regras
básicas:
1ª
quando um material de granulação fina encontra-se sobreposto a um
material de granulação grosseira, deve-se prolongar, no mínimo,
0,60m do filtro com a mesma abertura utilizada na seção do
material fino, na seção relativa ao material grosseiro da
base.
2ª
se um material de granulação fina encontra-se sobre um material de
granulação grosseira, o tamanho das aberturas da porção do filtro
a ser instalado na camada grosseira não deve ser mais que o dobro
do tamanho das adotadas para o material fino.
A
observação dessas duas regras, reduz a possibilidade de se bombear
areia do poço no caso de não terem sido determinadas com exatidão
as profundidades entre o topo e a base de cada
camada.
Diâmetro
do filtro
Testes
de laboratório e evidências de campo mostram que, se a velocidade
de entrada da água no filtro não for superior a 3cm/s, as perdas
por atrito nas aberturas do filtro serão desprezíveis, a
intensidade da incrustação será mínima e a intensidade da corrosão
será insignificante.
A
velocidade de entrada da água no poço é obtida pela razão entre a
vazão pretendida, ou esperada, do poço e a área total aberta do
filtro. No caso de velocidades encontradas, maiores que 3cm/s, o
diâmetro do filtro deverá ser aumentado, ou diminuído no caso de
velocidades inferiores a 3cm/s, lembrando-se que o diâmetro de um
filtro deve ser o maior possível, respeitando-se a velocidade
permissível de entrada da água no poço.
Para
escolha de filtros, deve-se, portanto, serem consultadas as suas
características técnicas, fornecidas pelos fabricantes, que
informam a área aberta por unidade de comprimento para cada
diâmetro específico.
Material
do filtro
A
escolha do material do filtro leva em consideração os seguintes
fatores:
- teor mineral da
água,
- presença de lodos
bacterianos,
- esforços a que o
filtro será submetido.
Na
presença de águas corrosivas, pode ocorrer o alargamento das
aberturas do filtro, permitindo a entrada não desejável de
material fino, devendo-se, portanto, optar-se por materiais não
corrosivos.
Quando a
água é incrustante, pode haver a deposição de minerais sobre a
superfície do filtro e nos poros da formação envolvente, que
obstruem as aberturas do filtro e os interstícios da formação,
havendo a necessidade de tratamento com ácidos para sua
recuperação; nestes casos é aconselhável, então, o uso de material
não corrosivo.
Em
algumas águas podem ser encontradas bactérias de ferro, que apesar
de não patogênicos, são indesejáveis em função de obstruírem os
interstícios da formação aqüífera e as aberturas do filtro, em
conseqüência de acúmulo de material limoso que produzem, e da
oxidação e precipitação do ferro e do manganês dissolvidos. Neste
caso, são injetadas no poço soluções fortes de cloro para
eliminação dos microorganismos e ácido clorídrico para dissolução
dos precipitados de ferro e manganês, sendo prudente, portanto, o
uso de filtros de metal ou liga metálica resistentes a
corrosão.
Com
relação a resistência, os filtros devem estar aptos a suportar
esforços em função da carga da coluna de água e a pressão ou
empuxos.
4.
Proteção sanitária do poço
Todo
poço a ser instalado e completado em um aqüífero arenoso deve ter
o seu revestimento impermeável até uma profundidade de 1,50m, ou
mais, sob o mais baixo nível de bombeamento, e no caso desse nível
se situar a menos que 7,5m da superfície, o revestimento deve
estender-se 3,0m abaixo do nível de bombeamento, com exceções nos
casos em que um aqüífero arenoso, de espessura limitada, estiver
confinado sob uma razoável camada de argila ou de outros materiais
sobrepostos.
Poços em
rochas fraturadas devem ser projetados com impermeabilização do
revestimento, até uma profundidade considerável abaixo da
superfície do solo. Nesses casos, o poço deve ser perfurado
inicialmente, com um diâmetro maior que o definitivo, para que
seja possível a aplicação de uma carga de cimento vedando toda e
qualquer entrada de água da superfície para o interior do
poço.
Sugere-se
que o diâmetro inicial de poços que serão protegidos
sanitariamente, devem ter um alargamento de cerca de 15cm em
relação ao revestimento final, para aplicação de pastas de cimento
através de tubos introduzidos no espaço anular entre a parede do
poço e o revestimento; no caso de não utilização deste método,
alargamentos da ordem de 5cm são suficientes.
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Página de Referência : http://www.geocities.com/cesol999/ProjetoDePoco.htm
Autor: Carlos Eduardo Sobreira Leite
Citação do autor em bibliografia : LEITE, C.E.S.
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