Como construir um poço

A perfuração de poços tubulares vem sendo utilizada como uma alternativa para suprir o abastecimento de água. Preocupada com esta realidade, A Hidrocaiuá desenvolveu este informativo com o objetivo de tentar melhorar o nível de informação dos leitores, a partir do conhecimento generalizado, de forma clara, dos conceitos básicos sobre poços tubulares.

Conceitos Básicos

  • Poço Tubular

    Também conhecido como poço artesiano, é aquele onde a perfuração é feita por meio máquinas perfuratrizes à percussão, rotativas e roto-pneumáticas, revestido com canos de ferro ou de plástico, com a finalidade de captar água subterrânea.
  • Origem e ocorrência da água subterrânea

    Apesar de aparentemente a Terra dispor de uma enorme quantidade de água, quase 97% estão represadas nos mares e oceanos e cerca de 2% congeladas nas regiões polares. Apenas 1% da água doce está efetivamente disponível para o consumo humano, uso agrícola e industrial, ¾ da terra são cobertos por água. 8 % do total de água do mundo está no Brasil, sendo 251 mil metros cúbicos por segundo é a disponibilidade hídrica do Brasil, e 177,9 mil metros cúbicos por segundos é a capacidade da bacia Amazônica que é internacional, 80% da água brasileira concentra-se na região Norte e Centro – Oeste, 70% da população brasileira concentra-se na área com apenas 20% dos recursos hídricos do país. A água se encontra em córregos, rios e lagos constituindo os recursos hídricos superficiais, assim como nos interstícios do solo e subsolo, formando os recursos hídricos subterrâneos. Como todos os demais recursos, a água subterrânea deve ser conservada e utilizada adequadamente, para assegurar uma disponibilidade no futuro. Por Isso o planejamento, feito por técnicos especializados é sempre imprescindível.

Formação Aqüíferas

  • São formadas de dois tipos gerais, rocha sedimentar não consolidada (Aqüífero Intersticial e Aluvial) e rochas consolidadas (Aqüífero Cárstico-Fissural e Aqüífero Fissural).
    Aqüífero Intersticial
    Aqüífero Aluvial
    Aqüífero Cárstico-Fissural
    Aqüífero Fissural
    Aqüífero é toda formação geológica em que a água pode ser armazenada e que possua permeabilidade suficiente para permitir que esta se movimente. Vê-se, portanto, que para ser um aqüífero, uma rocha ou sedimento tem que ter porosidade suficiente para armazenar água, e que estes poros ou espaços vazios tenham dimensões suficientes para permitir que a água possa passar de um lugar a outro, sob a ação de um diferencial de pressão hidrostática. O poço é perfurado com diâmetro pequeno, grande profundidade e um detalhe importante: a água jorra do solo naturalmente, porque sua própria pressão basta para levá-la à superfície. Quando essa pressão não é suficiente e temos de utilizar uma bomba, aí sim, o poço é chamado de semi-artesiano. A quantidade de água que pode ser retirada de um aqüífero com segurança ano após ano, depende da capacidade do reservatório natural e das condições climáticas e geológicas que possibilitem a recuperação do aqüífero. Se a quantidade de água retirada através do poço for menor que a quantidade recuperada através da infiltração, o bombeamento pode continuar indefinidamente, sem causar qualquer efeito desastroso. Porém se o bombeamento for maior que a recarga, poderá haver em longo prazo o esgotamento do aqüífero.
  • Principais Unidades Aqüíferas do Estado do Paraná

    Pré-Cambriana Aqüífero Guarani
    Karst Serra Geral
    Paleozóica Inferior Caiuá
    Paleozóica Média-Superior Guabirotuba
    Paleozóica Superior
    Costeira

    Umuarama, assim como a região Noroeste do Estado do Paraná, está localizada sob o aqüífero Caiuá, que compreende litologias do Grupo Bauru (Formação Caiuá), abrangendo uma área de aproximadamente 30.000 km2, representadas principalmente por arenitos arroxeados. Admite-se um potencial hidrogeológico de 4,2 L/s/ km2 para esta unidade. Devido à sua grande profundidade, os aqüíferos estão protegidos da contaminação pelo homem e, muitas vezes, não é necessário tratamento antes do consumo.

    Fonte: Suderhsa

Características Gerais dos Poços Tubulares

  • Quando um poço é perfurado numa formação de rocha consolidada, o orifício geralmente é mantido em equilíbrio, sem necessidade de revestimento, enquanto que, numa formação de areia, argilas expansivas, pedregulho e outras formações não consolidadas, deverão ser sustentados por um revestimento ou filtro para poço, a fim de evitar seu desmoronamento ou fechamento do poço. A água, nas formações consolidadas ocorre nas fraturas, fendas ou cavernas existentes nas rochas ou nos poros do arenito, enquanto nas areias e pedregulhos, está presente nos vazios formados entre partículas adjacentes.
  • Em Rochas Cristalinas

    Poços com profundidades máximas em torno de 80 metros; mais freqüente 60 metros. Diâmetro mais freqüente de 4” a 6” (4 a 6 polegadas) Perfurados com máquinas apropriadas (percussão e ar comprimido) Dispensam revestimentos, filtros e pré-filtros Captam aqüíferos fissurais. Geralmente tem baixas vazões (média 2 a 5 m3/h), servindo para abasteci- mento de casas, vilas e pequenas comunidades.
  • Em Rochas Sedimentares

    Poços com profundidades as mais variadas, podendo atingir mais de 1.000 M Diâmetro variável desde 4” a 22” (mais utilizado de 4” a 8” para revestimento de produção. Perfurados com máquinas apropriadas (percussão e rotação mais utilizadas). Exigem revestimentos, filtros e pré-filtros Custos elevados de material de completação. Pequenas a grandes vazões (até 1.000 m3/h). Servindo para abastecimento de casas, vilas, pequenas e grandes comunidades e até cidades populosas.


Etapas da Perfuração

  • Perfuração é o ato de perfurar a formação aqüífera através de máquinas apropriadas, por métodos específicos. A determinação do local de perfuração ou locação do poço tubular profundo é de responsabilidade do cliente. Durante a locação do poço devem-se levar em consideração os seguintes aspectos: condições de acesso, dados sobre o uso atual e futuro da área da propriedade, disponibilidade de energia, distância do reservatório e necessidade de manutenções futuras. Alguns métodos podem ser utilizados na locação do poço tubular profundo visando o sucesso e/ou a diminuição do risco geológico. Os tipos de perfuração podem ser:
  • Perfuração rotativa

    É utilizado para perfuração em rocha sedimentar e utiliza fluído de percussão, normalmente a base de bentonita, para sustentar a parede da formação geológica atravessada e executar a limpeza do material desagregado durante a perfuração. Sua adoção propicia a perfuração a grandes profundidades e diâmetros, em rocha sedimentar.
  • Perfuração à Percussão

    Este sistema se adapta a perfuração em qualquer tipo de rocha, tendo limitações quanto ao diâmetro e profundidade a ser alcançada. É indicado para poços rasos (até 80,0 m), com pequenos diâmetros (até 8”), em qualquer tipo de rocha. É ideal para poços em rochas calcárias devido à presença de cavernas que provocam perda de circulação no sistema de perfuração modernos. Nesse tipo de rocha, o sistema pode alcançar profundidade de até 300,0 m, com diâmetro até 8”. O sistema também é conhecido para serviços especiais como pistoneamento, desenvolvimento, limpeza e instalação de equipamentos de bombeamentos em poços já construídos.
  • Perfuração à ar comprimento (Roto-pneumática)

    Este sistema utiliza martelo de fundo acionado por compressor de alta pressão. É utilizado, exclusivamente, em perfurações em rochas cristalinas, tendo capacidade para perfurar poços com rapidez e eficiência (100 m em 10 h).
  • Lama de perfuração

    Fluido utilizado com finalidade múltipla de sustentar as paredes do furo, transportar os resíduos de perfuração, resfriar e lubrificar as ferramentas.
  • Furo-piloto ou Furo-guia

    Perfuração efetuada com o fim de se obter dados preliminares das características das rochas em superfície. Em muitos casos, constitui-se na primeira etapa de construção de um poço.

Completação é o ato de colocar a tubulação do poço

  • Revestimento

    A tubulação definitiva, que vai constituir as paredes do poço propriamente dito, chama-se revestimento do poço. É a que se coloca para revestir definitivamente o poço e desempenha duas funções principais: sustentar as paredes da perfuração e constituir a condução hidráulica que ponha os aqüíferos em comunicação com a superfície. Os tipos mais utilizados são os metálicos e os de PVC aditivado (geomecânico). Os tubos metálicos mais utilizados são feitos em aço estirado, sem solda ou soldados segundo uma geratriz ou helicoidalmente, unidos através de luvas de roscas ou soldados em suas extremidades, enquanto que a linha geomecânica é produzida com pontas e bolsas roscáveis (rosca trapezóidal) que, além de dispensarem o uso de solda, cola, luva ou trava, possibilitam uma instalação rápida e segura, porém a sua utilização fica restrita a pequenas profundidades (menores pressões hidráulicas). Para que a coluna de revestimento mantenha-se distante da parede do poço, facilitando a descida do pré-filtro, é fundamental o uso de centralizadores, o espaço ideal é de 20 metros entre si.
  • Centralizadores

    Devem ser instalados sempre nos revestimentos de forma solta, com movimentação livre entre duas bolsas consecutivas ou de forma presa se os tubos forem soldados sem ressaltos expressivos, tem finalidade de centralizar o revestimento na parede do poço.
  • Filtro

    É uma Tubulação ranhurada ou perfurada colocada no poço com a finalidade de facilitar o fluxo de água proveniente do aqüífero, permitir que a água entre no poço sem a perda excessiva de carga, impedir a passagem de material fino durante o bombeamento, e servir como suporte estrutural, sustentando a perfuração no referido material.
  • Pré-filtro

    Material granular colocado no espaço anular entre a coluna de tubos lisos e filtros e as paredes do poço.
  • Cimentação

    Processo de vedação de qualquer espaço anular com argamassa ou pasta de cimento. Principal finalidade da união da tubulação de revestimento com a parede do poço e evitar que as águas imprestáveis contaminem o aqüífero.
  • Limpeza

    Remoção, mediante processo mecânico e/ou químicos, dos resíduos da perfuração e de partículas do aqüífero, e desinfecção que consiste no processo aplicado para eliminar microorganismos, podendo ser realizada por meio de processos químicos ou físicos.
  • Desenvolvimento

    Conjunto de processos mecânicos e/ou químicos que possibilitem favorecer o fluxo de água do aqüífero para o poço através da desobstrução das vias por onde este fluxo se processará. Os trabalhos de desenvolvimento em um poço para água, objetivam a remoção do material mais fino da formação aqüífera nas proximidades do poço, aumentando, assim, sua porosidade e permeabilidade ao redor do poço. Estabiliza a formação arenosa em torno de um poço dotado de filtros, permitindo fornecer água isenta de areia. Nas rochas consolidadas, o desenvolvimento atua limpando e desobstruindo as fendas e fraturas por onde circula a água. Permite que a água possa entrar mais livremente no poço, assegurando assim, quando bem feito, o máximo de capacidade e diminuindo as perdas de cargas do aqüífero para o poço. Os trabalhos de desenvolvimento, portanto, são fundamentais para o perfeito acabamento do poço.

Bombeamento

  • É a ação da retirada da água de um poço por intermédio de uma bomba. O teste de bombeamento determina a razão, determina os parâmetros hidro-dinâmicos do aqüífero e das perdas de carga no poço e no aqüífero. Para tanto, são feitos os registros e controle da vazão (Q), nível estático (NE) e nível dinâmico (ND), durante um teste de produção ou de aqüífero.
  • Vazão (Q)

    É a medida do volume de água que sai do poço por determinado período de tempo. Medida geralmente em metros cúbicos por hora (m3/h).
  • Nível Estático (NE)

    É a profundidade do nível da água dentro do poço, quando não está em bombeamento por um bom período de tempo. Medido geralmente em metros (m) em relação à boca do poço.
  • Nível Dinâmico (ND)

    É a profundidade do nível da água dentro do poço, quando está em bombeamento. Medido geralmente em metros (m) em relação à boca do poço.
  • Rebaixamento (sw)

    É a diferença entre o nível estático e o dinâmico, ou seja, o quanto o nível da água rebaixou dentro do poço, durante o bombeamento. Medido geralmente em metros (m).
  • Altura da Boca do Poço

    É o tamanho do cano exposto, ou seja, a altura da boca do poço até a superfície do terreno.
    Medido geralmente em metros (m).

Instalação do poço

  • Etapa final de construção de um poço, deixando-o apto à funcionar normalmente. Consiste na colocação de um equipamento de bombeamento, com tubulações edutoras, um sistema de acumulação (caixa d’agua) e um sistema de distribuição da água (chafarizes, encanação, etc...).

Normas Técnicas

  • - NBR 12212/NB 588 - "Projeto para Captação de Água Subterrânea".
    - NBR 12244/NB 1290 - "Construção de Poço para Captação de Água Subterrânea".

Checklist

  • - Para perfuração, faça solicitação de outorga prévia ao órgão estadual gestor de recursos hídricos. Assim que a vazão de água for identificada, será preciso obter outorga para uso.
    - Exija que a empresa e geólogo contratado, seja credenciado pelo CREA (Conselho Regional de Engenharia, Arquitetura e Agronomia).
    - Verifique se o serviço oferecido atende às normas da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) para projeto e construção de poços de água para abastecimento.
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