Baixe Manual de teste de bombeamento e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Engenharia Ambiental, somente na Docsity! Programa de Perfuração, Instalação, Recuperação de Poços e Aplicação de Técnicas de Dessalinização de Água Subterrânea AÇÕES EMERGENCIAIS DE COMBATE AOS EFEITOS DAS SECAS CE RN PB PE AL Sã o R io Francisco SE BA MG PI Execução de Testes de Bombeamento em Poços Tubulares Manual Prático de Orientação MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA Raimundo Mendes de Brito Ministro de Estado SECRETARIA DE MINAS E METALURGIA Otto Bittencourt Netto Secretário COMPANHIA DE PESQUISA DE RECURSOS MINERAIS Carlos Oití Berbert Diretor-Presidente Antonio Juarez Milmann Martins Diretor de Geologia e Recursos Minerais Augusto Wagner Padilha Martins Diretor de Relações Institucionais e Desenvolvimento Gil Pereira de Souza Azevedo Diretor de Hidrologia e Gestão Territorial José de Sampaio Portela Nunes Diretor de Administração e Finanças Frederico Cláudio Peixinho Chefe do Departamento de Hidrologia Humberto José T. R. de Albuquerque Chefe Divisão de Hidrogeologia e Exploração Clodionor Carvalho de Araújo Chefe da Residência de Fortaleza PROGRAMA AÇÕES EMERGENCIAIS DE COMBATE AOS EFEITOS DAS SECAS EXECUÇÃO DE TESTES DE BOMBEAMENTO EM POÇOS TUBULARES MANUAL PRÁTICO DE ORIENTAÇÃO Nível dinâmico (ND) é a distância entre a superfície do terreno e o nível da água dentro do poço após o início do bombeamento; A variável Tempo é o tempo decorrido a partir do início do bombeamento. A figura 1, a seguir, ilustra claramente estas variáveis. Figura 1 – Variáveis de um teste de bombeamento METODOLOGIA PROPOSTA Na execução dos testes de bombeamento serão individualizados dois grandes grupos de rochas: Rochas Cristalinas e Rochas Sedimentares. • Rochas Cristalinas Os testes em rochas cristalinas deverão ser executados através de um bombeamento contínuo por um período de, no mínimo, 12 horas, independente da estabilização dos níveis; Após o término do bombeamento é aconselhável o registro da recuperação dos níveis por um período de 6 horas. A vazão inicial do teste deve ser avaliada ao final da perfuração, durante a etapa de limpeza/desenvolvimento do poço, para não exceder a sua potencialidade e mascarar os resultados do teste. POÇO BOMBAREVESTIMENTO NÍVEL DINÂMICO (ND) SUPERFÍCIE DO TERRENO REBAIXAMENTO (s) (VAZÃO DE BOMBEAMENTO) BOCA DO POÇO NÍVEL ESTÁTICO (NE) PROGRAMA AÇÕES EMERGENCIAIS DE COMBATE AOS EFEITOS DAS SECAS EXECUÇÃO DE TESTES DE BOMBEAMENTO EM POÇOS TUBULARES MANUAL PRÁTICO DE ORIENTAÇÃO • Rochas Sedimentares Os testes em rochas sedimentares deverão ser executados através de um bombeamento contínuo por um período de, no mínimo, 24 horas, ou até a completa estabilização dos níveis, que só ocorre com freqüência em poços captando aqüíferos rasos (dunas, aluviões, coberturas) próximos a massas de água superficial. Após o término do bombeamento é aconselhável o registro da recuperação dos níveis por um período de 12 horas. A vazão inicial do teste deve ser avaliada ao final da perfuração, durante a etapa de limpeza/desenvolvimento do poço. EQUIPAMENTO PROPOSTO PARA BOMBEAMENTO • Rochas Cristalinas Os testes em rochas cristalinas devem ser executados com bombas (submersa ou injetora) ou compressor de ar, conforme ilustrado na figura 2. • Rochas Sedimentares Os testes em rochas sedimentares deverão ser executados com bombas (submersa ou injetora) podendo ser aceito compressor de ar, se devidamente dimensionado para a vazão do poço e com a utilização de um injetor adequado. Figura 2 – Equipamentos de bombeamento COMPRESSOR P O Ç O TU B O M E TÁ LIC O TU B O P LÁ ST IC O R E VE S TIM E N TO S U PE R FÍC IE D O T ER R EN O B SOMBA UBMERSA P O Ç O B O M B A C A BO E LÉT R IC O R E VE S TIM E N TO S U PE R FÍC IE D O T ER R EN O B IOMBA NJETORA P O Ç O B IC O IN JETO R TU B O S P LÁS TIC O S R E VE S TIM E N TO S U PE R FÍC IE D O T ER R EN O PROGRAMA AÇÕES EMERGENCIAIS DE COMBATE AOS EFEITOS DAS SECAS EXECUÇÃO DE TESTES DE BOMBEAMENTO EM POÇOS TUBULARES MANUAL PRÁTICO DE ORIENTAÇÃO EQUIPAMENTO PROPOSTO PARA BOMBEAMENTO • Rochas Cristalinas Em geral as vazões de poços no cristalino são baixas, logo pode-se indicar o método volumétrico como um meio prático e rápido para o registro das vazões. Entretanto é aconselhável utilizar os seguintes referenciais para evitar erros de avaliação acima de 5%; • Vazões até 3,6 m3/h - Volume mínimo do recipiente = 20 L • Vazões entre 3,6 e 36,0 m3/h – Volume mínimo do recipiente = 200 L • Rochas Sedimentares Nos testes de bombeamento em rochas sedimentares pode-se também utilizar o método volumétrico, conforme indicação anterior, porém é aconselhável a utilização de um dispositivo mais preciso (escoador de orifício circular), principalmente para vazões acima de 36,0 m3/h. A figura 3 ilustra os dispositivos mencionados para a medição de vazão. Figura 3 – Dispositivos para medição de vazão TUBO PIEZOMÉTRICO ESCALA ESTRANGULADOR ESCOADOR DE ORIFÍCIO CIRCULAR REGISTRO (tipo Globo) 200 litros Tonel 20 litros Balde E P M ç V T B . QUIPAMENTOS ROPOSTOS PARA EDI O DE AZ O EM ESTES DE OMBEAMENTO Ã Ã PROGRAMA AÇÕES EMERGENCIAIS DE COMBATE AOS EFEITOS DAS SECAS EXECUÇÃO DE TESTES DE BOMBEAMENTO EM POÇOS TUBULARES MANUAL PRÁTICO DE ORIENTAÇÃO Figura 6 – Compressor e método volumétrico Figura 7 – Bomba submersa e escoador de orifício circular T B M ç V C ESTE DE OMBEAMENTO COM EDI O OLUM TRICA E OMPRESSORÃ É COMPRESSOR TUBO DE DESCARGA POÇO 200 litros Tonel 20 litros Balde T B E O í C ESTE DE OMBEAMENTO COM SCOADOR DE RIF CIO IRCULAR REGISTRO (tipo Globo) TUBO PIEZOMÉTRICO ESCALA ESCOADOR POÇO PROGRAMA AÇÕES EMERGENCIAIS DE COMBATE AOS EFEITOS DAS SECAS EXECUÇÃO DE TESTES DE BOMBEAMENTO EM POÇOS TUBULARES MANUAL PRÁTICO DE ORIENTAÇÃO REGISTRO DOS DADOS Os dados de acompanhamento da variação do nível da água em função do tempo e a vazão de bombeamento devem ser registrados nas fichas apresentadas nas tabelas 1 (teste de bombeamento em rochas cristalinas) e 2 (teste de bombeamento em rochas sedimentares). DIRETRIZES PARA PREENCHIMENTO DAS FICHAS DADOS GERAIS DO TESTE: • Poço Bombeado: preencher com a nomenclatura do poço que está sendo bombeado, ou seja, a referência ou nome do poço; • Prof.(m): é a profundidade do poço, quer seja informada ou já conhecida; • Raio (m): é o raio do poço em metros, por exemplo: 4 polegadas ≈ 10 centímetros = 0,10 metros; • Local: localidade onde localiza-se o poço; • Município/UF: município e estado onde localiza-se o poço; • Aqüífero: é o tipo de aqüífero, sedimentar, aluvial, fissural (rochas cristalinas) ou cárstico (rochas calcárias). Colocar nome do aqüífero quando possível; • Executor: é o nome do executor (empresa pública ou privada) do teste de bombeamento; • Crivo da Bomba (m): profundidade do crivo da bomba em relação à superfície; • FP: profundidade da fenda mais produtora em metros, ou seja, distância da superfície do terreno até a posição da fratura de maior produtividade; • Boca do poço (m): é a distância entre a superfície do terreno e o limite do tubo de revestimento acima do solo; • Q (m3/h): é a vazão final do teste de bombeamento; • Mét. Med. Vazão: é o método de medida de vazão (método volumétrico, escoador de orifício circular, outro); • NE (m): é o nível estático em metros, antes do início do teste de bombeamento, ou seja, a profundidade da água no poço antes do início do bombeamento • ND (m): é o nível dinâmico em metros ao final do bombeamento, ou seja, a profundidade da água dentro do poço no último instante de bombeamento; • Tempo Bomb. (min): é o tempo de duração do teste de bombeamento; • Data de Início: data do início do teste (dia, mês e ano); • Data de Término: data do final do teste (dia, mês e ano); • Rebaix. Total (m): é o rebaixamento final do teste, ou seja, quanto o poço rebaixou ao final do bombeamento; PROGRAMA AÇÕES EMERGENCIAIS DE COMBATE AOS EFEITOS DAS SECAS EXECUÇÃO DE TESTES DE BOMBEAMENTO EM POÇOS TUBULARES MANUAL PRÁTICO DE ORIENTAÇÃO TABELA 1 FICHA PARA TESTES DE BOMBEAMENTO – ROCHAS CRISTALINAS Poço Bombeado: Prof. (m): Raio (m): Local: Munic./UF: Aqüífero: Executor: Crivo Bomba (m): FP (m): Boca do Poço (m): Q (m3/h): Mét. Med. Vazão: NE (m): ND (m): Tempo Bomb. (min): Data de Início: Data de Término: Rebaix. Total (m): REBAIXAMENTO RECUPERAÇÃO HORA t (min) ND (m) Sw (m) Q (m3/h) t’ (min) ND (m) Sw (m) tb/t’ + 1 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 8 8 10 10 12 12 15 15 20 20 25 25 30 30 40 40 50 50 60 60 70 70 80 80 100 100 120 120 150 150 180 180 240 240 300 300 360 360 420 480 540 600 660 720 OBSERVAÇÕES: PROGRAMA AÇÕES EMERGENCIAIS DE COMBATE AOS EFEITOS DAS SECAS EXECUÇÃO DE TESTES DE BOMBEAMENTO EM POÇOS TUBULARES MANUAL PRÁTICO DE ORIENTAÇÃO • Rochas Cristalinas RD = 0,6 (FP – NE) (2) Onde: RD = Rebaixamento disponível FP = Profundidade da fenda mais produtora NE = Profundidade do nível estático • Rochas Sedimentares RD = 0,6 (PC – NE) (3) Onde: RD = Rebaixamento disponível PC = Profundidade do crivo da bomba ou injetor NE = Profundidade do nível estático Obs: O crivo da bomba deve ser instalado, considerando-se o sentido ascendente, acima da última seção de filtros. • Vazão Referencial para Rochas Cristalinas A vazão referencial para instalação de poços em rochas cristalinas será dada pelo produto da vazão específica (Qesp) para o tempo de 12 horas e o rebaixamento disponível (RD). Rochas Cristalinas Q = Qesp (12 horas) X RD (4) • Vazão Referencial para Rochas Sedimentares A vazão referencial para instalação de poços em rochas sedimentares será dada pelo produto da vazão específica (Qesp) para o tempo de 24 horas e o rebaixamento disponível (RD). Rochas Sedimentares Q = Qesp (24 horas) X RD (5) EXEMPLOS DE APLICAÇÃO • Rochas Cristalinas Foi perfurado um poço em rochas cristalinas na região semi-árida do Nordeste com uma profundidade de 60 metros, conforme ilustrado na figura 8, realizado um teste de bombeamento com 12 horas de duração e registrada a evolução da recuperação durante 6 horas. Na tabela 3 são apresentados os resultados do teste e os equipamentos utilizados foram os seguintes: PROGRAMA AÇÕES EMERGENCIAIS DE COMBATE AOS EFEITOS DAS SECAS EXECUÇÃO DE TESTES DE BOMBEAMENTO EM POÇOS TUBULARES MANUAL PRÁTICO DE ORIENTAÇÃO Bombeamento – Compressor de ar Medição da Vazão – Tambor de 200 L Medição dos Níveis – Medidor de nível elétrico Medição do tempo – Relógio digital Figura 8 – Poço tubular em rocha cristalina Para a determinação de uma vazão referencial para a instalação do poço deve-se adotar o seguinte procedimento: 1. Determinar a vazão específica para 12 horas de bombeamento A vazão específica é dada pela razão entre a vazão de bombeamento para 12 horas (tabela 3) e o rebaixamento produzido no poço em função do bombeamento para o tempo de 12 horas, ou seja, 720 minutos (tabela 3), logo: m02,26 h/m4,2 baixamentoRe Vazão EspecíficaVazão 3 Horas12 Horas12 Horas12 == Vazão Específica 12 Horas = 0,092 m3/h/m Manto de Alteração Litologia Perfil Litológico Prof. (m) Perfil Construtivo Rocha Cristalina Sã FP = Fenda de maior produtividade NE = Nível Estático 8,50 4,50 31,0 60,0 NE FP Cimentação Boca do Poço = 0,50 m Revestimento 6” 412 ” PROGRAMA AÇÕES EMERGENCIAIS DE COMBATE AOS EFEITOS DAS SECAS EXECUÇÃO DE TESTES DE BOMBEAMENTO EM POÇOS TUBULARES MANUAL PRÁTICO DE ORIENTAÇÃO TABELA 3 EXEMPLO DE APLICAÇÃO – ROCHAS CRISTALINAS Poço Bombeado: Monte Alegre Prof. (m): 60,0 Raio (m): 0,0508 Local: Monte Alegre (*) Munic./UF: Santa Maria / CE (*) Aqüífero: Fissural Executor: HidroGrupo S.A. (*) Crivo Bomba (m): 55,0 FP (m): 31,0 Altura da Boca (m): 0,50 Q (m3/h): 2,4 Mét. Med. Vazão: Volumétrico NE (m): 4,50 ND (m): 30,33 Tempo Bomb. (min): 720 Data de Início: 27/07/98 Data de Término: 27/07/98 Rebaix. Total (m): 26,02 REBAIXAMENTO RECUPERAÇÃO HORA t (min) ND (m) Sw (m) Q (m3/h) t’ (min) ND (m) Sw (m) tb/t’ + 1 7:01 1 5,80 1,30 4,0 1 29,43 24,93 721 7:02 2 6,42 1,92 4,0 2 28,70 24,20 361 7:03 3 7,12 2,62 4,0 3 27,10 22,60 241 7:04 4 7,98 3,48 3,9 4 26,29 21,79 181 7:05 5 8,51 4,01 3,9 5 25,46 20,96 145 7:06 6 9,12 4,62 3,9 6 24,70 20,20 121 7:08 8 10,01 5,51 3,9 8 23,81 19,31 91 7:10 10 10,95 6,45 3,9 10 22,59 18,09 73 7:12 12 11,70 7,20 3,8 12 21,67 17,17 61 7:15 15 12,39 7,89 3,8 15 20,59 16,09 49 7:20 20 13,14 8,64 3,8 20 19,43 14,93 37 7:25 25 14,01 9,51 3,7 25 18,56 14,06 29,8 7:30 30 14,93 10,43 3,7 30 17,79 13,29 25 7:40 40 15,69 11,19 3,7 40 16,99 12,49 19 7:50 50 16,44 11,94 3,6 50 16,05 11,55 15,4 8:00 60 17,22 12,72 3,6 60 15,38 10,88 13 8:10 70 18,12 13,62 3,5 70 14,75 10,25 11,3 8:20 80 19,01 14,51 3,5 80 14,10 9,60 10 8:40 100 19,99 15,49 3,4 100 13,63 9,13 8,2 9:00 120 20,75 16,25 3,3 120 13,01 8,51 7 9:30 150 21,93 17,43 3,3 150 12,71 8,21 5,8 10:00 180 23,40 18,90 3,2 180 12,11 7,61 5 11:00 240 24,45 19,95 3,1 240 11,69 7,19 4 12:00 300 25,40 20,90 3,0 300 11,21 6,71 3,4 13:00 360 26,90 22,40 2,9 360 10,82 6,32 3 14:00 420 27,80 23,30 2,8 15:00 480 28,75 24,25 2,7 16:00 540 29,64 25,14 2,5 17:00 600 30,52 26,02 2,5 18:00 660 30,52 26,02 2,4 19:00 720 30,52 26,02 2,4 OBSERVAÇÕES: (*) Dados hipotéticos PROGRAMA AÇÕES EMERGENCIAIS DE COMBATE AOS EFEITOS DAS SECAS EXECUÇÃO DE TESTES DE BOMBEAMENTO EM POÇOS TUBULARES MANUAL PRÁTICO DE ORIENTAÇÃO TABELA 4 EXEMPLO DE APLICAÇÃO – ROCHAS SEDIMENTARES Poço Bombeado: PP-04 Prof. (m): 120,0 Raio (m): 0,0762 Local: Riacho Fundo (*) Munic./UF: Caxitoré / BA (*) Aqüífero: Serra Negra (*) Executor: Hidrogrupo S.A (*) Crivo Bomba (m): Altura da Boca (m): 0,30 Q (m3/h): 28,0 Mét. Med. Vazão: Volumétrico NE (m): 22,0 ND (m): 62,06 Tempo Bomb. (min): 1440 Data de Início: 05/08/98 Data de Término: 06/08/98 Rebaix. Total (m): 40,06 REBAIXAMENTO RECUPERAÇÃO HORA t (min) ND (m) Sw (m) Q (m3/h) t’ (min) ND (m) Sw (m) tb/t’ + 1 7:01 1 30,80 8,80 28,00 1 57,44 35,44 1441 7:02 2 34,60 12,50 28,00 2 56,58 34,88 721 7:03 3 36,03 14,03 28,00 3 55,79 33,79 481 7:04 4 37,11 15,11 28,00 4 55,09 33,09 361 7:05 5 38,41 16,41 28,00 5 54,65 32,65 289 7:06 6 39,16 17,16 28,00 6 53,96 31,96 241 7:08 8 40,32 18,32 28,00 8 53,28 31,28 181 7:10 10 41,00 19,00 28,00 10 52,76 30,76 145 7:12 12 42,10 20,10 27,00 12 52,18 30,18 121 7:15 15 43,22 21,22 26,50 15 51,73 29,73 97 7:20 20 44,37 22,37 26,00 20 51,23 29,23 73 7:25 25 45,00 23,00 26,00 25 50,81 28,81 58,6 7:30 30 46,11 24,11 25,80 30 50,37 28,37 49 7:40 40 47,25 25,25 25,70 40 49,86 27,86 37 7:50 50 48,13 26,13 25,60 50 49,39 27,39 29,8 8:00 60 49,04 27,04 25,60 60 48,91 26,91 25 8:10 70 49,51 27,51 25,60 70 48,49 26,49 21,6 8:20 80 50,31 28,31 25,50 80 47,00 25,00 19 8:40 100 51,10 29,10 25,50 100 46,63 24,63 15,4 9:00 120 51,71 29,71 25,50 120 46,19 24,19 13 9:30 150 53,04 31.04 25,50 150 45,92 23,92 10,6 10:00 180 53,92 31,92 25,40 180 45,65 23,65 9 11:00 240 54,51 32,51 25,40 240 45,41 23,41 7 12:00 300 55,49 33,49 25,40 300 45,19 23,19 5,8 13:00 360 56,22 34,22 25,20 360 44,89 22,89 5 14:00 420 57,01 35,01 25,00 420 44,61 22,61 4,4 15:00 480 57,98 35,98 25,00 480 44,28 22,28 4 16:00 540 58,40 36,40 24,80 540 44,01 22,01 3,7 17:00 600 58,84 36,84 24,80 600 43,80 21,80 3,4 18:00 660 59,45 37,45 24,60 660 43,42 21,42 3,2 19:00 720 59,58 37,58 24,50 720 43,06 21,06 3 20:00 780 59,91 37,91 24,30 21:00 840 60,33 38,33 24,30 23:00 960 60,92 38,92 24,00 01:00 1080 61,35 39,35 24,00 03:00 1200 61,84 39,84 24,00 05:00 1320 62,00 40,00 23,80 07:00 1440 62,06 40,06 23,80 OBSERVAÇÕES: (*) – Dados hipotéticos PROGRAMA AÇÕES EMERGENCIAIS DE COMBATE AOS EFEITOS DAS SECAS EXECUÇÃO DE TESTES DE BOMBEAMENTO EM POÇOS TUBULARES MANUAL PRÁTICO DE ORIENTAÇÃO Assim: Rebaixamento Disponível = 0,6 (86,0 m – 22,0 m) Rebaixamento Disponível = 0,6 ( 64,0 m) Rebaixamento Disponível = 38,4 m 3. Determinar a vazão referencial para a instalação do poço Para o caso de rochas sedimentares a vazão referencial para a instalação do poço é dada pela equação (4), logo: Vazão para Instal. do Poço = Vazão Espec. 24 Horas X Rebaix. Disponível Vazão para Instalação do Poço = 0,594 m3/h/m X 38,4 m Vazão para Instalação do Poço ≅ 23,0 m3/h PROGRAMA AÇÕES EMERGENCIAIS DE COMBATE AOS EFEITOS DAS SECAS EXECUÇÃO DE TESTES DE BOMBEAMENTO EM POÇOS TUBULARES MANUAL PRÁTICO DE ORIENTAÇÃO REFERÊNCIAS INDICADAS COSTA, J. A. da & MORENO, E. F. 1966 - Manual de Métodos Cuantitativos en el Estudio de Aguas Subterráneas - Organización y Realización de Pruebas de Acuíferos, Métodos e Ejemplos. 2ed., Centro Regional de Ayuda Tecnica/ Agencia para el Desarrollo Internacional (A.I.D.), Mexico. CUSTÓDIO, E & LLAMAS, M.R. 1983 - Hidrologia Subterrânea. 2ed., Ediciones Omega S.A,. Barcelona. DRISCOLL, F. C. 1986 - Groundwater and wells. 2ed., Johnson Division, Minnesota. FEITOSA, F. A. C. 1996 – Testes de Bombeamento em Poços Tubulares , Fortaleza Apostila de curso, 156 p. il. FEITOSA, F. A. C. & MANOEL FILHO, J. (Coords.) 1997 - Hidrogeologia: Conceitos e Aplicações, Fortaleza: CPRM / LABHID – UFPE, 412 p. il. IPT - Manual de Métodos para Interpretação de Ensaios de Aqüífero. Relatório Técnico No 25.699, São Paulo, 1988. KRUSEMAN, G. P. & DERIDDER, N. A. - Analysis and Evaluation of Pumping Test Data. 2ed. International Institute for Land Reclamation and Improvement Wageningen the Netherlands, 1970. MARTINEZ, M. V. & LOPEZ, A. I. - Poços e Acuíferos: Tecnicas de Evaluacion Mediante Ensayos de Bombeo. Instituto Geologico y Minero de España, Madrid, 1984