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Title: A influência do monitoramento do fluido e dos parâmetros de perfuração na eficiência da sondagem de minério de ferro. Um estudo de caso.
Authors: Alves, Maria de Lourdes de Paula
metadata.dc.contributor.advisor: Campos, Wellington
Keywords: Pesquisa geofísica
Ferro – minas e mineração
Fluidos
Perfuração e broqueamento
Geotécnica de maciços rochosos
Issue Date: 2015
Citation: ALVES, Maria de Lourdes de Paula. A influência do monitoramento do fluido e dos parâmetros de perfuração na eficiência da sondagem de minério de ferro. Um estudo de caso. 2015. 140 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Geotécnica) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2015.
Abstract: No Brasil, a pesquisa geológica de minério de ferro utiliza, em grande escala, o método de sondagem rotativa testemunhada diamantada.Com o objetivo de ampliar o desempenho da sondagem, este trabalho estabelece, através de um estudo de caso, uma metodologia que demonstra a influência de se ter uma formulação do fluido compatível com as litologias perfuradas, além da influência do monitoramento de suas propriedades e dos parâmetros de perfuração. A metodologia compreende algumas etapas como desenvolvimento operacional, formulação do fluido e monitoramentos executados, confirmação dos litotipos e contatos a partir da descrição geológica detalhada e perfilagem geofísica, avaliação do maciço, investigação de possíveis interferências das litologias perfuradas e os efeitos da metodologia na produtividade e custo.O estudo foi realizado na Mina de Brucutu da Mineradora Vale S.A, localizada no Quadrilátero Ferrífero, onde diversos problemas operacionais são apontados durante a execução da sondagem, devido principalmente à porção friável.Foram executados cinco furos realizando o controle e monitoramento do fluido, bem como dos parâmetros de perfuração. Para permitir a comparação dos resultados, cada furo foi executado com variações diferentes no fluido e também com diferentes escalas de monitoramento. Com o intuito de investigar as interferências positivas e negativas das litologias perfuradas, amostras do material perfurado das regiões onde houve perda frequente de lama foram submetidas a diferentes análises, como distribuição granulométrica, geração de lama da própria amostra e caracterização química e mineralógica. A metodologia estabelecida garantiu uma perfuração eficiente, rápida, segura e com custo compatível com a operação. Em relação às campanhas anteriores, a aplicação da metodologia possibilitou uma redução de 41,18% no tempo de execução médio dos furos, um acréscimo de 81,01% na taxa de penetração diária e de 69,51% na produtividade média, com uma redução nos custos fixos em torno de 41%. Comprovou-se também que o melhor desempenho é obtido quando se trabalha somente com fluido polimérico, e executando monitoramento das propriedades do fluido e dos parâmetros de perfuração. _________________________________________________________________________________
ABSTRACT: The diamond drilling method is the most used in large scale on iron ore exploration in Brazil. This work has the aim to increase the drilling performance, so that it establishes, through a case study, a methodology that demonstrates the influence of adequate fluid formulation and monitoring of its properties and drilling parameters, and it’s compatibility to the drilled lithologies. The methodology comprises some steps as operational development, the fluid formulation and its monitoring, confirmation of rock types and contacts, by detailed geological description and geophysical well logging, rock structure evaluation, investigation of possible interference of the drilled lithologies and the effects of methodology in productivity and cost. The study took place at the Brucutu mine site by Vale SA, located in the Iron Quadrangle, where several operational problems are pointed out during the drilling execution, mainly due to the presence of friable rocks. Five holes were executed subjected to its drilling parameters and fluid monitoring and controlling. In order to comparison of results, each hole was monitored with different variations in the fluid and different monitoring types. In order to investigate the positive and negative interference of the drilled lithology, where fluid’s losses occurred, samples were collected and underwent to different analysis such as particle size distribution, sample own mud generation and chemical and mineralogical characterization. The results were quite satisfactory. The established methodology ensured an efficient, fast and safety drilling with compatible operation cost and well preserved cores. In comparison with previous drilling programs at Brucutu Mine, the application of the methodology enables a reduction of 41.18% in the average runtime of holes execution, increases the daily penetration rate at 81.01% and productivity in 69.51% and a decreased at the fixed costs around 41%. The study also showed that the best performance is obtained when is used only polymer fluid, and fluid properties and drilling parameters were monitoring and controlling during the whole operation.
Description: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/6028
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo autor, 02/12/2015, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite a adaptação.
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