A elaboração correta de um poço tubular para captação de água subterrânea

Para o desenvolvimento do projeto de captação de água subterrânea por meio de poço ou sistema de poços recomenda-se o conhecimento: do volume a ser explotado em um determinado período; do levantamento planialtimétrico da área de interesse, com a localização dos poços existentes; do potencial hidrogeológico da área.

Man’s hand helds a steel mug and a well  water is pouring from a bucketA importância da água subterrânea pode ser medida por suas reservas em relação às das águas superficiais. Estima-se que, de toda a água existente no mundo, os oceanos e mares representam 97,218%, ficando 2,7861% para toda a água doce existente na Terra. Deste último total, 0,01% são as águas superficiais; 0,05% estão na umidade do solo, 0,62% representa as águas subterrâneas e 2,15% as geleiras. Isto é, a água subterrânea representa 98% de toda água doce disponível.

Pode-se definir a água subterrânea como uma fase do ciclo hidrológico em que a água em subsuperfície encontra-se na zona saturada, em um único ou em sistemas de reservatórios naturais – aquíferos – cuja capacidade e volume total dos poros ou interstícios das rochas estejam repletos de água com capacidade de suprir poços, rios e fontes. Já o revestimento simultâneo (overburden) é um método de perfuração no qual o avanço é acompanhado pelo revestimento simultâneo do poço com utilização de martelos pneumáticos com “bits” que se expandem ao perfurar e que podem ser retraídos, possibilitando sua extração pelo interior do revestimento. Este método é utilizado principalmente na perfuração de poços no aquífero cárstico.

Assim, um poço tubular ou artesiano é aquele onde a perfuração é feita por meio máquinas perfuratrizes à percussão, rotativas e rotopneumáticas. Possui alguns centímetros de abertura (no máximo 50 cm), revestido com canos de ferro ou de plástico. Seus projetos, para oferecer segurança, devem ser executados conforme a norma técnica.

A NBR 12212 (ABNT/NB 588) de 09/2017 – Projeto de poço tubular para captação de água subterrânea — Procedimento estabelece os requisitos para a elaboração de projeto de poço tubular para captação de água subterrânea. Para o desenvolvimento do projeto de captação de água subterrânea por meio de poço ou sistema de poços recomenda-se o conhecimento: do volume a ser explotado em um determinado período; do levantamento planialtimétrico da área de interesse, com a localização dos poços existentes; do potencial hidrogeológico da área.

Isso deve ser feito por meio do levantamento dos dados geológicos; pelo levantamento de dados de poços existentes com indicação de vazão, níveis d’água e caracterização do (s) aquífero (s). Nos casos de surgência, definir solução técnica compatível dos mapas hidrogeológicos; da identificação e determinação dos locais para a execução da (s) perfuração (ões); da indicação da provável composição físico-química da água; e da caracterização das áreas de risco de contaminação, poluição, grau de vulnerabilidade dos aquíferos. Deve-se também fazer a estimativa do número de poços a constituir o sistema para viabilizar o atendimento.

Para o desenvolvimento do projeto de captação de água subterrânea por meio de poço ou sistema de poços, os elementos a considerar são: estudos, planejamentos e projetos existentes correlacionados (desnível geométrico a ser vencido, potência e porte do equipamento a ser instalado, distância do poço ao ponto de lançamento da água); estudo de disponibilidade de infraestrutura para viabilizar a utilização do poço (energia elétrica, adução, acesso à área do poço, urbanização da área do poço, segurança das instalações); legislação relativa ao uso e ocupação do solo na área de recarga dos aquíferos; condições mínimas de segurança e medicina do trabalho conforme legislação vigente; legislações pertinentes vigentes; e critérios, procedimentos e diretrizes da contratante complementares a esta norma.

O projeto de poço tubular para captação de água subterrânea deve compreender os seguintes itens: definir o método de perfuração; locação topográfica do poço (coordenadas georreferenciadas e cotas); previsão da coluna estratigráfica a ser perfurada; previsão do (s) aquífero (s) a ser (em) explotado (s), tipo e geometria, e do nível piezométrico; previsão da capacidade específica e expectativa da vazão do poço; avaliação da composição físico-química da (s) água (s) do (s) aquífero (s); definição das profundidades estimadas do poço; previsão de execução de perfilagem geofísica, que compreende a perfilagem elétrica, radioativa, acústica e mecânica em formações sedimentares, contribuindo para a determinação de camadas produtivas e improdutivas, indicando o correto posicionamento das seções de filtros na coluna de revestimento.

Tudo isso pode ser feito com a perfilagem elétrica – potencial espontâneo, resistividade, indução; a perfilagem radioativa – raios gama, neutrônico, gama-gama; a perfilagem acústica – sônico; a perfilagem mecânica – caliper. Deve-se fazer a definição dos métodos de aferição da verticalidade e alinhamento do poço e saber das recomendações de procedimentos para controle e monitoramento da explotação, para manter as condições projetadas para o poço e aquífero (s).

Os seguintes elementos devem compor o projeto. Um memorial descritivo e justificativo, contendo os estudos, levantamentos e cálculos realizados e as peças gráficas do projeto, em escalas adequadas, que devem apresentar o seguinte: o desenho do poço e o perfil geológico; planta planialtimétrica com a localização do (s) poço (s) com as informações levantadas, a locação do (s) poço (s) projetado (s), a indicação do ponto de lançamento da água captada.

Igualmente, deve ser feita uma relação e especificações técnicas dos tipos de materiais aplicados no revestimento com especificação dos diâmetros, espessuras de parede, conexões. Para os filtros, indicar o material, a abertura e a porcentagem de área aberta, e estabelecer a resistência que terá que suportar; a relação e especificação dos serviços de perfuração, de cimentações, do fluido de perfuração, da perfilagem geofísica, da aplicação da coluna de revestimento, da aplicação do pré-filtro, do desenvolvimento do poço, do teste de verticalidade e alinhamento, do teste de bombeamento, da desinfecção e da laje de proteção sanitária.

Deve ser incluído o orçamento detalhado das obras, conforme etapas definidas à implantação. Quando o projeto abranger o bombeamento e a adução, devem ser atendidas as NBR 12214 e NBR 12215, respectivamente. O projeto de explotação do poço deve assegurar vazão contínua e constante sem prejuízo da qualidade e do volume da água. A vazão deve ser controlada e monitorada como parcela do recurso hídrico durante a vida útil do poço, pelo responsável pela captação, pela outorga, pelos recursos hídricos ou a quem for de responsabilidade.

O perímetro de proteção do poço deve ser definido considerando as características hidrogeológicas da região e particularidades locais, com o objetivo de proteger o aquífero. Deve ser emitido um laudo técnico fundamentado com as condições de proteção, quando necessário. A área de entorno do poço deve ser protegida com base em alvenaria e/ou concreto, tela, cerca ou outro dispositivo que impeça o acesso de pessoas não autorizadas, e com área mínima que permita acesso, operação, manutenção e/ou ampliação futura do poço.

Para o selo sanitário ou proteção sanitária, deve-se preencher o espaço anular entre a parede da perfuração e a coluna de revestimento com concreto, com espessura mínima de 75 mm, com a finalidade de preservar a qualidade das águas subterrâneas e de as proteger contra contaminantes e infiltrações de superfície. A profundidade mínima depende da geologia local, sendo recomendada no mínimo 20 m.

No caso de presença de rochas cristalinas inalteradas em profundidade inferior à recomendada, dependendo das características do local, esta profundidade pode ser diminuída. Para prevenir riscos de contaminação, o poço deve ser selado em toda a extensão necessária ao isolamento, utilizando mistura de água e cimento ou pellets de argila expansiva ou outra técnica que evite a percolação de águas superiores pela parede externa do revestimento.

O processo de selamento utilizado deve permitir o fechamento de espaço anular concêntrico ao revestimento. Para o selamento previsto com cimento ou argamassa, devem ser indicados a densidade da pasta nos trechos a serem cimentados e o tempo de pega adequada para a instalação. O selamento do espaço anular entre a perfuração e a coluna de revestimento com tubos deve ser realizado com o isolamento por meio do preenchimento do espaço anular entre a perfuração e a coluna de revestimento com tubos, com composto à base de cimento e/ou pellets de argila expansiva, ou outra técnica que evite a percolação de águas superiores pela parede externa do revestimento, quando necessário isolar um trecho da formação geológica perfurada.

O diâmetro e a profundidade da perfuração são determinados pela vazão de projeto, disponibilidade hídrica e geologia local. Para formação geológica em rocha sedimentar, o diâmetro da perfuração deve sempre levar em conta o diâmetro dos tubos e filtros a serem instalados, sendo recomendado um espaço anular mínimo de 75 mm, para possibilitar a livre descida da coluna de revestimento, aplicação do pré-filtro e um selamento seguro.

Na perfuração de poço, pode ser alternativa a realização de furo-guia e de seu alargamento. Para formação geológica em rocha cristalina, se faz necessário respeitar o diâmetro de perfuração somente na porção de cobertura e/ou de alteração destas rochas, conforme recomendado, não havendo a necessidade de se executar o furo considerando o espaço anular do revestimento ao atingir rocha inalterada. A perfuração pode ser realizada em diâmetro de poço mínimo de 4” e máximo de 22”.

A distância entre poços deve ser baseada na hidrogeologia local, levando em conta o raio de influência dos poços, para evitar interferência entre eles. No caso de projetos de sistemas de poços, são recomendáveis o planejamento e o gerenciamento das interferências. O diâmetro nominal do poço é determinado pelo diâmetro interno do revestimento.

Na definição do diâmetro devem ser consideradas as características do conjunto de bombeamento, dos cabos e das peças acessórias, e sua profundidade de instalação. É recomendado o diâmetro nominal mínimo de 150 mm, sendo tolerados, os diâmetros de 125 mm e 100 mm, em condições especiais, para poços de pequena vazão.

É recomendado o diâmetro nominal mínimo que permita a utilização dos equipamentos de bombeamento disponíveis e possibilite o bombeamento da vazão de projeto. A extensão da zona de captação deve ser dimensionada para atender à vazão de projeto. Para um aproveitamento eficiente de aquíferos livres, é recomendável a penetração total do poço e a aplicação de filtros no terço inferior da formação aquífera.

Para um aproveitamento eficiente de aquíferos confinados, é recomendável a penetração em toda a sua espessura, prevendo-se a colocação de filtros na máxima extensão, conforme o caso. Para um aproveitamento eficiente de aquíferos semiconfinados, devem ser aplicados os filtros apenas nos intervalos permoporosos, detectados pela descrição das amostras de calha, e é recomendável a realização da perfilagem geofísica.

O revestimento deve ser especificado quanto à natureza, resistência mecânica, corrosão, estanqueidade das juntas, facilidade de manuseio na colocação, resistência às manobras de operação e manutenção do poço. Na execução do revestimento pode ser aplicado o método do revestimento simultâneo (overburden). Em poços parcialmente revestidos, o revestimento deve avançar o suficiente para permitir a estanqueidade na transição da formação inconsolidada para a consolidada.

Devem ser aplicados centralizadores a intervalos regulares, de modo a permitir a centralização entre o diâmetro perfurado (parede do poço) e o revestimento. O tubo de revestimento deve ser especificado conforme as NBR 5590, NBR 6925, NBR 6943, NBR 13604, DIN 2440, DIN 2442, DIN 4925, API 5 A, API 5Ax, API 5 Ac, API 5B, API 5 L e ASTM A 53. O desenvolvimento deve ser realizado para se obter uma melhor eficiência hidráulica do poço. Deve possibilitar a remoção do reboco e do material mais fino da formação aquífera em seu entorno, recuperar a porosidade e permeabilidade do aquífero, permitir captar água isenta deste material. Os parâmetros constantes na tabela abaixo são indicadores usuais da ação corrosiva ou incrustante.

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Os métodos de desenvolvimento utilizados em poços totalmente revestidos a serem aplicados são: métodos hidráulicos – superbombeamento, jateamento, bombeamento com ar comprimido, lavagem e retrolavagem; métodos mecânicos – pistoneamento, pistoneamento associado ao ar comprimido; outros métodos – produtos químicos, fraturamento hidráulico, gelo seco. O poço concluído deve ser mantido com tampa e lacrado até a instalação do equipamento de bombeamento. A emissão de relatório conclusivo sobre a potencialidade hidrogeológica do poço e da viabilidade de atendimento ao já especificado.

Quando do abandono de um poço, este deve ser tamponado e lacrado conforme legislação vigente ou procedimentos estabelecidos. Apresentar as análises físico-química e bacteriológica. Instalar o barrilete e o registro nos poços surgentes para impedir o desperdício de água. O nível zero de referência (0 m) adotado nas medições de nível estático, dinâmico, perfurações, revestimentos e perfilagens deve ser indicado em relação a que estrutura está referenciado.

Hayrton Rodrigues do Prado Filho

hayrton@hayrtonprado.jor.br



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1 resposta

  1. Gostei do argumento quanto a atenção da temática. Condizente!

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