De acordo com pt.wedoany.com-As tecnologias tradicionais de mineração offshore, desenvolvidas nos últimos 40 a 50 anos, incluem sistemas de dragagem em águas rasas e mineração em águas profundas no leito marinho. No entanto, esses sistemas visam apenas depósitos na superfície do leito marinho, não conseguindo alcançar recursos minerais abaixo dele, além de serem prejudiciais à vida aquática. Estudos do Serviço Geológico dos EUA e da Administração de Energia Oceânica mostram que o subsolo marinho dentro da Zona Econômica Exclusiva de 200 milhas náuticas dos EUA contém vastos recursos minerais, incluindo areias pesadas com titânio e zircônio, sedimentos ricos em fosfato, sedimentos metalíferos e placeres marinhos. A tecnologia de mineração por perfuração oferece uma solução operável remotamente por meio da infraestrutura existente de perfuração offshore.
A mineração por perfuração é um processo de escavação hidráulica realizado através de poços perfurados e revestidos. A ferramenta geralmente consiste em uma coluna de tubos de extensão padrão API de parede dupla. Água de alta pressão é transportada pelo espaço anular até o fundo do poço, e a lama contendo o material escavado retorna à superfície pela coluna interna. O sistema é baseado na circulação de água, compatível com infraestrutura padrão de perfuração, não requer escavação na superfície, não utiliza produtos químicos, pode ser implantado a partir de terra, mar ou plataformas de gelo, e opera em temperaturas de até -30°C. Os parâmetros-chave da mineração por perfuração incluem: profundidade de mineração de 40 metros a 1 km, espessura da zona de produção de 1 a 400 metros, diâmetro da ferramenta de 140 a 273 mm, pressão da água de 70 a 150 bar com vazão de 150 a 200 m³/h, potência do motor da bomba de 700 a 800 kW, produção da ferramenta de 35 a 90 m³/h, diâmetro de corte de 13 a 17 metros e equipe necessária de 5 a 8 pessoas. Dependendo das características da formação, o diâmetro da cavidade escavada pode exceder 14 metros.
Em um projeto de aumento de produção de gás de carvão na Bacia de San Juan, o sistema de mineração por perfuração operado pela Phillips Petroleum Company extraiu com sucesso camadas de carvão de quase 1000 metros de profundidade. Medições de sonar confirmaram a formação de cavidades subterrâneas, e a produção de gás natural dobrou em comparação com antes do tratamento, demonstrando que a tecnologia pode operar em profundidades usando infraestrutura convencional de campos de petróleo.
A implantação da mineração por perfuração offshore é amplamente semelhante às operações terrestres. Plataformas autoeleváveis oferecem uma opção de implantação mais direta, mas o risco de subsidência do leito marinho deve ser considerado, podendo ser aplicadas técnicas de mineração de pilares e salas ou de preenchimento para mitigar os impactos. A implantação a partir de navios flutuantes também é tecnicamente viável; o movimento do navio pode exigir sistemas de compensação de arfagem ou risers flexíveis, mas as vantagens incluem segurança, alta mobilidade e baixo custo em caso de subsidência do leito marinho. Uma operação típica de mineração por perfuração offshore usará equipamentos familiares aos operadores de perfuração offshore, como sondas de acionamento superior, tubos e revestimentos, bombas de lama e equipamentos de controle de poço, sendo o principal novo componente a ferramenta de fundo de poço para escavação hidráulica.
A mineração por perfuração é fundamentalmente diferente da mineração submarina ou dragagem. Não atravessa continuamente o leito marinho, mas permanece estacionária por longos períodos, extraindo recursos abaixo do leito marinho que são inacessíveis às técnicas convencionais. Atualmente, não há banco de dados operacional de mineração por perfuração offshore. A avaliação econômica deve comparar o valor de mercado dos produtos minerais recuperados com o custo total da extração. Com base em décadas de experiência terrestre, o custo de extração de 1 metro cúbico de minério varia entre 30 e 80 dólares, dependendo de fatores como características do depósito, profundidade de mineração e preços de energia.
De acordo com estudos do Serviço Geológico dos EUA e da Administração de Energia Oceânica, os depósitos abaixo do leito marinho adequados para mineração por perfuração incluem: areias pesadas contendo zircônio, titânio, rutilo, tório, tungstênio e elementos de terras raras; sedimentos ricos em fosfato com subprodutos minerais estratégicos; placeres marinhos de ouro, prata, titânio, platina e elementos de terras raras; sedimentos metalíferos contendo alumínio, ferro e manganês; e depósitos contendo lítio, magnésio e estrôncio em formações adequadas para mineração por solução.
O candidato ideal para a primeira demonstração de mineração por perfuração offshore deve apresentar características como águas rasas (15 a 20 metros), corpo mineral a 60 a 80 metros abaixo do leito marinho, espessura de 3 a 5 metros, proximidade de um porto e mineralização branda. A plataforma continental do Atlântico ao sul da Geórgia é considerada um local atraente, onde barcos de trabalho partindo do Porto de Brunswick podem chegar em 1 a 1,5 horas. Um projeto piloto inicial pode usar uma plataforma autoelevável ou navio, uma bomba de alta pressão com vazão nominal de 200 m³/h, uma ferramenta de mineração por perfuração de 8 5/8 polegadas de diâmetro externo e tanques de coleta de lama, com o objetivo principal de demonstrar a segurança, confiabilidade e eficiência da tecnologia em condições operacionais reais.
A mineração por perfuração baseia-se em tecnologias maduras de perfuração offshore, circulação de fluidos e operação remota já amplamente aplicadas, sendo vista como uma extensão da tecnologia existente de perfuração marítima para o desenvolvimento de recursos além do petróleo e gás. A tecnologia suporta monitoramento avançado, otimização em tempo real e operações preditivas, com aplicações que podem se estender do aumento de produção em reservatórios de petróleo e gás à extração de minerais, podendo também envolver o desenvolvimento comercial de hidratos de metano offshore.
