FANGHI DI PERFORAZIONE: CARATTERISTICHE, CONTROLLI E SMALTIMENTO

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Claudio Riccardi
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1 FANGHI DI PERFORAZIONE: CARATTERISTICHE, CONTROLLI E SMALTIMENTO Geol. Filippo Landini Publiacqua spa (Firenze) Responsabile Pianificazione e Programmazione Concetti generali e smaltimento P.Min. Umberto Repetti Baroid (Ravenna) Coordinatore servizi Italia Caratteristiche Geol. Franco Caselli Terracon (Firenze) Idrogeologo consulente Controlli

2 TIPI DI FLUIDI DI PERFORAZIONE BASE ARIA Aria Mist (Nebulizzato) Schiuma BASE ACQUA Fanghi Nativi Fanghi Bentonitici Fanghi ai Polimeri

3 Cos è il FANGO? E una sospensione di solidi in un liquido Acqua + Solidi = Fango Il FANGO è uno strumento per la corretta conduzione della perforazione e NON solo lo strumento per portare in superficie i detriti

4 I VANTAGGI DI UN BUON FANGO o RISPARMIAR T MPO e D NARO o PERFORARE PIU V LOCI o VITAR I PROBLEMI

5 LA VECCHIA CONVINZIONE FONTE DI INNUMEREVOLI PROBLEMI Io non ho bisogno di prodotti per fare il fango! Io il fango lo faccio perforando!

6 Fanghi di perforazione: caratteristiche, controlli e smaltimento P.Min. Umberto Repetti Baroid (Ravenna) Coordinatore servizi Italia Caratteristiche

7 CRONISTORIA DI BAROID e BAROID IDP 1998: Merger tra Gruppo Dresser e Gruppo Halliburton Dal 1926: leader nel settore dei Fanghi di Perforazione per la ricerca di idrocarburi Dal 1950: formulazione di fanghi da utilizzare nella perforazione di pozzi per acqua 1961: nasce il gruppo Industrial Drilling Products (IDP)

ricerca di idrocarburi Dal 1950: formulazione di fanghi da utilizzare nella

8 Cos è il FANGO? Acqua + Solidi = Fango Acqua + Solidi Scadenti = Fango Scadente Acqua + Solidi Buoni = Fango Buono Il FANGO è uno strumento per PREVENIRE i PROBLEMI e NON uno strumento per porre rimedio ai problemi

9 SISTEMI DI CIRCOLAZIONE DEL FANGO Circolazione Diretta Circolazione Inversa

10 PRINCIPALI FUNZIONI DEL FANGO Raffreddare e Pulire lo Scalpello Lubrificare le Aste, etc. Pulire il Fondo del Foro Trasportare i Detriti Fuori dal Foro Proteggere gli Acquiferi Produttivi

11 ALTRE FUNZIONI DEL FANGO Controllare la Pressione di Formazione Permettere il Libero Movimento della Batteria Ridurre le Perdite di Circolazione Impedire la Dispersione dei Detriti nel Foro Ridurre gli Allargamenti del Foro Tenere i Detriti in Sospensione nel Foro Far Decantare i Detriti in Superficie Ridurre la Corrosione

Dispersione dei Detriti nel Foro Ridurre gli Allargamenti del Foro Tenere i

12 COMPONENTI DEL FANGO A) FLUIDI Acqua o Aria B) SOLIDI (a) Attivi - Solidi di perforazione attivi: Argille - Solidi commerciali attivi: Bentoniti commerciali (b) Non Attivi - Solidi commerciali inerti: Barite, MPPDC - Solidi di perforazione inerti: Sabbie, Calcari (c) Chimici - Polimeri: Viscosizzanti, Riduttori di Filtrato -Schiumogeni - Chimici di Trattamento: Soda Ash (Na2CO3)

commerciali inerti: Barite, MPPDC - Solidi di perforazione inerti: Sabbie, Calcari (c) Chimici

13 DISPERSIONE DELLA BENTONITE

14 DIFFERENZE TRA LA BENTONITE DEL WYOMING E BENTONITI PROVENIENTI DA ALTRE LOCALITA 1. La Bentonite del Wyoming ha un contenuto più elevato di Montmorillonite Sodica che è la parte argillosa attiva 2. La Bentonite del Wyoming è composta da particelle più piccole delle altre Bentoniti 3. La Bentonite del Wyoming ha una maggiore superficie attiva

15 CARATTERISTICHE DI FLUIDI MISCELATI CON VARIE BENTONITI Peso in Kilogram m i/litro 1,02 1,08 1,14 1,2 1,25 1,32 1,38 1,44 60 Viscosità in centi QUIK-GE AQUAGEL GOLD S Bentonite calc Argilla di form az Percentuale di solidi in peso 31,8 15,9 11,92 7,95 6,36 4,77 3,97 3,18 2,86 2,54 2,23 1,9 1,59 1,43 1,27 V olume di fang o (15 cp s ) p rodotto mc/ton Percentuale di solidi in volum e 28, , ,3 Kilogrammi di solidi per metro cubo di fango

peso 31,8 15,9 11,92 7,95 6,36 4,77 3,97 3,18 2,86 2,54 2,23 1,9 1,59 1,43 1,27 V olume di fang o (15 cp s ) p rodotto mc/ton 2 4 6 8 10

16 RESA DELLE VARIE BENTONITI

17 LA DIFFERENZA E EVIDENTE QUIK-GEL Fango gelificato Dopo 5 minuti FANGO NATIVO Dopo 5 minuti 12/2/

18 PANNELLO E FILTRATO DEL FANGO FORMATION FORMAZIONE FILTER PANNELLO CAKE ASTA DI PERFORA- ZIONE INVASIONE INVASIONE DEL FILTRATO FLUIDO DI PERFORA- ZIONE

19 LA DIFFERENZA E EVIDENTE 12/2/ QUIK-GEL FANGO NATIVO

20 PROBLEMI CON FANGO AD ELEVATO FILTRATO FANGO A BASSO FILTRATO FANGO AD ELEVATO FILTRATO FORMAZIONE AREA DI CONTATTO AUMENTO DELL AREA DI CONTATTO COMPOSIZIONE DEL PANNELLO SOTTILE SPESSO PARETE DEL FORO

21 REQUISITI DI UN FANGO Facile e veloce da miscelare Resa ultra-elevata (sistema a bassi solidi) Buone caratteristiche di flusso Buon potere di sospensione Basso filtrato Non deve avere contaminanti Facile da maneggiare e trasportare Basso costo globale

22 PRODOTTI BAROID IDP PER POZZI PER ACQUA AQUAGEL GOLD SEAL (Bentonite Wyoming) QUIK-GEL (Bentonite Wyoming beneficiata) Soda Ash (Carbonato di Sodio) QUIK-TROL (Polimero) EZ-MUD (Polimero) BARAZAN (Polimero) CON DET (Detergente) BARAFOAM S1 (Schiumogeno) QUIK-FOAM (Schiumogeno) HOLEPLUG (Sigillante) BAROID Bentonite Pellets (Sigillante) EZ-MUD /BENSEAL Slurry (Sigillante)

23 Fanghi di perforazione: caratteristiche, controlli e smaltimento Geol. Franco Caselli Terracon (Firenze) Idrogeologo consulente Controlli

24 IMPIANTO CON VIBROVAGLIO PER IL FANGO

25 FUNZIONI DEL FANGO E CARATTERISTICHE MISURATE FUNZIONE: CARATTERISTICA MISURATA: - Trasporto Detriti - Viscosità - Bilanciamento Pressione - Densità - Stabilità di Foro - Filtrazione - Protezione Acquiferi - Spessore Pannello - Protezione da Corrosione - ph

26 CIRCOLAZIONE DEL FANGO

27 MISURAZIONI DI CANTIERE SUL FANGO CALCIO (durezza) DENSITA (kg/l) VISCOSITA MARSH (sec/l) FILTRATO (ml/30min, API) SPESSORE DEL PANNELLO (mm) CONTENUTO DI SABBIA (%) ph

28 CALCIO Cartine indicatrici per misurare il contenuto di calcio (durezza) nell acqua

29 DENSITA Bilancia per fango Baroid

30 VISCOSITA Cono di Marsh e Tazza

31 FILTRATO Standard Half Area Filtropresse

32 CONTENUTO DI SABBIA (SOLIDI) Kit per misurare il contenuto di sabbia

33 ph Usare cartine di ph ad ampio spettro (da 1 a 14)

34 PROBLEMI DOVUTI ALLA MANCANZA DI CONTROLLO DEL FANGO Instabilità del foro Aumento della pressione idrostatica Completamento del pozzo problematico Discesa del casing Piazzamento del dreno Cementazione Tempi lunghi per lo sviluppo del pozzo Danneggiamento dell acquifero (invasione) Ridotta produttività del pozzo

35 RIABILITAZIONE E RIGENERAZIONE Per i nuovi pozzi che danno segni di danneggiamento formazionale e scarsa efficienza perchè perforati con sistemi non idonei e per i vecchi pozzi che non producono più come ci si aspetta, è possibile intraprendere un intervento di riabilitazione o di rigenerazione

36 Fanghi di perforazione: caratteristiche, controlli e smaltimento Geol. Filippo Landini Publiacqua spa (Firenze) Responsabile Pianificazione e Programmazione Smaltimento

37 L emissione di materiali nell ambiente durante la realizzazione di un pozzo o o o Fase di Perforazione Operazioni di Spurgo Esecuzione di Prove di portata

38 L emissione di materiali nell ambiente durante la realizzazione di un pozzo Fase di perforazione operazioni di spurgo Prova di portata

39 Rifiuto o Scarico? o o Immissione diretta di acque reflue nel corpo ricettore tramite condotta = scarico Abbandono e deposito incontrollato di materiale sul suolo e nel sottosuolo = rifiuto

40 Classificazione del fango per la sua immissione nell ambiente Acque di scarico D.Lgs. 152/99 o (testo vigente) Rifiuto liquido D. Lgs. 22/97 o (decreto Ronchi) SANZIONI PENALI!

41 STRATEGIE PER LA GESTIONE DEI MATERIALI DI LAVORAZIONE DURANTE LA REALIZZAZIONE DI UN POZZO PER ACQUA Fase di Perforazione Circolazione del fluido in vasche prefabbricate e/o impermeabilizzate ed a circuito chiuso (con smaltimento finale come rifiuto) Separazione del materiale di scavo dal fluido di circolazione mediante vibrovaglio (accumulo e smaltimento a discarica) Acquisizione di schede tecniche di ogni prodotto utilizzato in cantiere (necessarie anche per il piano di sicurezza) con approvazione esplicita dell uso

42 Cantiere di perforazione completo

43 STRATEGIE PER LA GESTIONE DEI MATERIALI DI LAVORAZIONE DURANTE LA REALIZZAZIONE DI UN POZZO PER ACQUA Fase di spurgo Identificazione del corpo ricettore (fognatura o acqua di superficie) e verifica dei limiti di accettabilità Predisposizione di vasche per la sedimentazione e l eventuale chiariflocculazione chimico-fisica (valutare il volume in funzione della portata di spurgo)

44 STRATEGIE PER LA GESTIONE DEI MATERIALI DI LAVORAZIONE DURANTE LA REALIZZAZIONE DI UN POZZO PER ACQUA Prove di portata Verifica della normativa regionale ex art. 40 D.Lgs. 152/99 (acque derivanti da sondaggi o perforazioni) Identificazione del corpo ricettore (fognatura o acqua di superficie) e verifica dei limiti di accettabilità Predisposizione di vasche per la sedimentazione (valutare il volume in funzione della portata di prova)

45 STRATEGIE PER LA GESTIONE DEI MATERIALI DI LAVORAZIONE DURANTE LA REALIZZAZIONE DI UN POZZO PER ACQUA Rapporti con il perforatore - Inserire le specifiche MOLTO DETTAGLIATE nei documenti contrattuali (elenco prezzi, capitolato speciale, relazione tecnica) richiedendo una sottoscrizione esplicita di presa visione - Prevedere i prezzi necessari a eseguire le operazioni come specificate - Mantenere la responsabilità delle operazioni tecniche al perforatore - Presenza puntuale dell Ufficio Direzione Lavori sul cantiere

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