Para a perfuração de um poço onshore, o engenheiro de perfuração tem disponível quatro sondas (Sonda A, Sonda B, Sonda C e Sonda D). O poço a ser perfurado terá uma profundidade aproximada de 15.000 ft e a sonda deverá movimentar 350.000 lbf. Entretanto, poços de correlação mostram que poderá ser necessária a movimentação de cargas superiores a esta, chegando a 390.000 lbf. Considerando os dados apresentados, qual(is) configuração(ões) do sistema de movimentação de cargas seria(m) adequado(s)? A potência de entrada é de 900 hp.
SONDA/MASTRO
A
SONDA/MASTRO
B
SONDA/MASTRO
C
SONDA/MASTRO
D
N
6
8
10
12
E
0,874
0,841
0,810
0,770
|
|
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N | 6 | 8 | 10 | 12 | ||||||||
E | 0,874 | 0,841 | 0,810 | 0,770 |
Passo 1
Beleza, vamos entender primeiro o que a questão está pedindo. Temos um engenheiro de perfuração que precisa escolher a melhor configuração de sondas para movimentar cargas de até 390.000 lbf em um poço de 15.000 pés de profundidade. Ele tem quatro opções de sondas (A, B, C e D) com diferentes capacidades e eficiências. A potência disponível para isso é de 900 hp. Vamos precisar usar conceitos de potência, força e eficiência para descobrir qual combinação de sondas é adequada para aguentar essa carga sem exceder a potência disponível.
Passo 2
Primeiro, vamos entender as informações que temos:
-
Potência de entrada disponível §: 900 hp
-
Carga máxima necessária (F): 390.000 lbf
-
Sondas disponíveis:
Sonda N (Capacidade) E (Eficiência) A 6 0,874 B 8 0,841 C 10 0,810 D 12 0,770
Aqui, N representa a capacidade de movimentação em lbf por sonda, e E é a eficiência da sonda.
Passo 3
Vamos converter a potência de entrada de hp para unidades compatíveis. Sabemos que:
Então, a potência total disponível em ft·lbf/s é:
Passo 4
Agora, para cada sonda, a potência efetiva necessária para movimentar a carga é dada por:
onde $ F $ é a carga a ser movimentada e $ E $ é a eficiência da sonda.
Vamos calcular a potência necessária para cada sonda individualmente para movimentar 390.000 lbf:
-
Sonda A:
-
Sonda B:
-
Sonda C:
-
Sonda D:
Passo 5
Agora, vamos comparar a potência necessária de cada sonda com a potência disponível de 495.000 ft·lbf/s:
- Sonda A: 446.698 < 495.000 → Adequada
- Sonda B: 463.728 < 495.000 → Adequada
- Sonda C: 481.481 < 495.000 → Adequada
- Sonda D: 506.494 > 495.000 → Inadequada
Então, sondas A, B e C sozinhas conseguem movimentar a carga necessária dentro da potência disponível, enquanto a Sonda D sozinha não consegue.
Passo 6
Agora, vamos verificar se precisamos combinar sondas para aumentar a capacidade ou se uma única sonda já resolve. Como sondas A, B e C sozinhas já são suficientes para movimentar a carga de 390.000 lbf dentro da potência disponível, não é necessário combinar sondas adicionais.
Resposta
As configurações adequadas para o sistema de movimentação de cargas são utilizar Sonda A, Sonda B ou Sonda C individualmente, já que cada uma delas consegue movimentar a carga de 390.000 lbf dentro da potência disponível de 900 hp.