PERFORAZIONE A PERCUSSIONE

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1 PERFORAZIONE A PERCUSSIONE Attrezzature e funzionamento L impianto è costituito da: un sistema di sollevamento (coppia di argani con frizione, funi di acciaio e torre); una a sonda cilindrica cava munita di una valvola a piattello sul fondo; tubi di manovra La tecnica consiste nel far cadere ripetutamente dall alto la sonda che frantuma il terreno e ne raccoglie i detriti. Periodicamente la sonda viene estratta e rovesciata per lo svuotamento. In terreni sciolti è utilizzata una colonna di rivestimento che segue l avanzamento della sonda. 20

2 PERFORAZIONE A PERCUSSIONE Utilizzo, vantaggi e limiti della metodologia preferita per la perforazione di pozzi in terreni alluvionali grossolani (ghiaie e ciottoli) consente buone produzioni anche in rocce tenere e in sabbie ed argille consente di perforare con grossi diametri (anche oltre 1000 mm) non utilizza fluidi di circolazione non permette di raggiungere elevate profondità non consente una buona ricostruzione stratigrafica produce vibrazioni nel terreno in terreni sciolti richiede l utilizzo di rivestimenti a cannocchiale ha basse produzioni in rocce compatte può dare luogo a irregolarità del diametro (scavernamenti) 21

3 PERFORAZIONE A ROTAZIONE Attrezzatura e funzionamento L impianto è composto da: un sistema di rotazione (motore e sistema di rotazione); un apparato sospensione (torre, sistema di sollevamento della batteria, argano, morse); una batteria di aste con scalpello (rock bit); un sistema di movimentazione del fluido di circolazione (pompa, compressore). 22

4 PERFORAZIONE A ROTAZIONE Funzionamento La rotazione di uno scalpello posto alla base di una batteria di aste frantuma il terreno (perforazione a distruzione di nucleo). La circolazione del fluido di perforazione (fango bentonitico o polimeri) pompato in foro ha il compito di raffreddare e lubrificare lo scalpello, rimuovere i detriti e stabilizzare le pareti del foro. Il sistema di rotazione può essere di tipo meccanico (rotary) o idraulico Tutte le componenti dell impianto di perforazione devono essere dimensionate in base alla profondità da raggiungere, ai diametri del foro, al tipo di terreni da attraversare 23

5 PERFORAZIONE A ROTAZIONE La circolazione del fango Il flusso del fluido di perforazione è a circuito chiuso. La pompa inietta nel foro il fango che ingloba e rimuove all esterno i detriti di perforazione (cutting). Dopo la separazione dai detriti più grossolani attraverso un vibrovaglio, il fluido è raccolto in vasche di sedimentazione e, separato dai della frazione più fina, è ripompato in foro. Dalle prestazioni del sistema di circolazione del fango dipende l andamento e la velocità della perforazione 24

6 PERFORAZIONE A ROTAZIONE Perforazione a circolazione diretta ed inversa La circolazione diretta è il sistema che prevede il pompaggio del fluido di perforazione attraverso la batteria di aste di perforazione con la fuoriuscita in foro attraverso gli ugelli dello scalpello. La risalita del fluido avviene nell intercapedine tra aste e pareti del foro. Nella circolazione inversa il fluido invece è iniettato direttamente in foro e risale attraverso la cavità interna della batteria di perforazione (aste) sospinto verso l alto da un flusso di aria generato da un compressore e liberato a fondo foro da un apposito dispositivo 25

7 PERFORAZIONE A ROTAZIONE Diametri degli scalpelli triconi 26

8 PERFORAZIONE A ROTAZIONE Utilizzo, vantaggi e limiti della metodologia a distruzione di nucleo con circolazione diretta possibilità di utilizzo per tutti i tipi di terreno possibilità di eseguire fori con qualsiasi inclinazione alta velocità di esecuzione possibilità di raggiungere elevate profondità consente l impiego di attrezzature per il controllo di eruzioni di acqua in pressione e gas poco efficace in terreni sciolti grossolani (ghiaie e sabbie) non indicata per la perforazione di grossi diametri la ricostruzione stratigrafica dei terreni attraversati deve basarsi sul detrito di perforazione (cutting) 27

9 PERFORAZIONE A ROTAZIONE Utilizzo, vantaggi e limiti della metodologia a distruzione di nucleo con circolazione inversa indicata per l attraversamento di alluvioni grossolane e per grossi diametri di perforazione impiega fanghi a bassa viscosità migliore riconoscimento dei terreni attraversati richiede grande disponibilità di acqua e di ampi spazi di lavoro 28

10 PERFORAZIONE A ROTAZIONE Altre applicazioni Trivellazioni ad elica continua Trivellazioni con trivelle da roccia Trivellazioni con bucket 29

11 PERFORAZIONE A ROTAZIONE Utensili e attrezzatura 30

12 PERFORAZIONE A ROTOPERCUSSIONE Attrezzatura e funzionamento Differisce dalla tecnica a rotazione a circolazione diretta per l impiego di un martello a fondo foro azionato da un impianto ad aria compressa che sostituisce la pompa del fango. L utensile frantuma minutamente la roccia i cui detriti sono espulsi per mezzo del flusso ascensionale dell aria liberata dal martello. 31

13 PERFORAZIONE A ROTOPERCUSSIONE Utilizzo, vantaggi e limiti della metodologia tecnica molto veloce per l attraversamento delle rocce difficoltosa ricostruzione stratigrafica dei terreni attraversati impossibilità di determinare profondità e spessori di livelli acquiferi sovrapposti 32

14 ALTRE TECNICHE ED ATTREZZATURE DI PERFORAZIONE Giracolonna e benna mordente 33

15 ALTRE TECNICHE ED ATTREZZATURE DI PERFORAZIONE Sistema well-point La tecnica del well-point, solitamente utilizzata per l abbassamento e il controllo del livello di falda nei terreni sciolti permeabili per porosità (limi, sabbie, ghiaie fini), consente la captazione di falde superficiali attraverso micropozzi di diametro variabile (generalmente 1"1 /2 o 2") e lunghezza adeguata alle esigenze, connessi ad una pompa di aspirazione. La captazione è costituita da una tubazione chiusa alla cui parte inferiore è posizionato un filtro attraverso il quale avviene l emungimento dell acqua. Nel sistema utilizzato per l abbassamento artificiale della falda, le puntazze sono collegate ad un collettore connesso a una pompa di tipo centrifugo autoadescante. 34

16 LO SMALTIMENTO DEI DETRITI DI PERFORAZIONE I rifiuti delle perforazione possono essere smaltiti in discarica per rifiuti non pericolosi o pericolosi di cui al D. Lgs. 36/03 e classificati come tali ai sensi del DM 3/8/05. Per il recupero possono essere portati a recupero ambientale secondo le operazioni previste dal DM 5/2/98. I CER relativi ai fanghi di perforazione sono inseriti nell allegato D alla parte IV del Dlgs 152/06. I codici con asterisco sono di prodotti classificati pericolosi. L analisi per la classificazione è quella prevista dal DM 3/8/2005 per lo smaltimento in discarica o dal DM 5/2/98 smi se destinati al recupero. 01 RIFIUTI DERIVANTI DA PROSPEZIONE, ESTRAZIONE DA MINIERA O CAVA, NONCHÉ DAL TRATTAMENTO FISICO O CHIMICO DI MINERALI fanghi di perforazione ed altri rifiuti di perforazione fanghi e rifiuti di perforazione di pozzi per acque dolci * fanghi e rifiuti di perforazione contenenti oli * fanghi di perforazione ed altri rifiuti di perforazione contenenti sostanze pericolose fanghi e rifiuti di perforazione contenenti barite, diversi da quelli delle voci e fanghi e rifiuti di perforazione contenenti cloruri, diversi da quelli delle voci e rifiuti non specificati altrimenti 35

17 LO SMALTIMENTO DEI DETRITI DI PERFORAZIONE Il recupero ambientale è disciplinato l articolo 5 del DM 5/2/98. Articolo 5 (Recupero ambientale) 1. Le attività di recupero ambientale individuate nell'allegato 1 consistono nella restituzione di aree degradate ad usi produttivi o sociali attraverso rimodellamenti morfologici. 2. L'utilizzo dei rifiuti nelle attività di recupero di cui al comma 1 è sottoposto alle procedure semplificate previste dall'articolo 33, del decreto legislativo 5 febbraio 1997 n. 22, a condizione che: a) i rifiuti non siano pericolosi; b) sia previsto e disciplinato da apposito progetto approvato dall'autorità competente; c) sia effettuato nel rispetto delle norme tecniche e delle condizioni specifiche previste dal presente decreto per la singola tipologia di rifiuto impiegato, nonché nel rispetto del progetto di cui alla lettera b); d) sia compatibile con le caratteristiche chimico-fisiche, idrogeologiche e geomorfologiche dell'area da recuperare. d-bis) in ogni caso, il contenuto dei contaminanti sia conforme a quanto previsto dalla legislazione vigente in materia di messa in sicurezza, bonifica e ripristino ambientale dei siti inquinati, in funzione della specifica destinazione d'uso del sito. 36

18 IL COMPLETAMENTO DEI POZZI La trasformazione di una perforazione in pozzo avviene attraverso la successione delle seguenti operazioni: messa in opera della tubazione di rivestimento (tubo filtro e tubo cieco) costituzione messa in opera della tubazione di rivestimento (tubo filtro e tubo cieco) costituzione del masso filtrante in corrispondenza del tubo filtro realizzazione dell impermeabilizzazione del tratto cieco sviluppo e spurgo del pozzo Il pozzo viene poi dotato delle attrezzature accessorie mobili che dipendono dalla sua destinazione d uso (pozzo di monitoraggio, di prova, di pompaggio) 37