Directional drilling

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perforatrice in azione

Il directional drilling ( HDD - horizontal directional drilling), noto in Italia anche come perforazione direzionale, perforazione orizzontale controllata, perforazione teleguidata o trivellazione orizzontale controllata (T.O.C.), è una tecnologia no dig idonea alla installazione di nuove condotte senza effettuare scavi a cielo aperto.

Parti componenti[modifica | modifica sorgente]

Un tipico impianto di directional drilling si compone delle seguenti principali parti o attrezzature:

  • perforatrice a mast inclinabile con rotary generalmente idraulica (RIG)
  • centrale di produzione e pompaggio in pressione del fluido di perforazione e circolazione, che può essere composta alternativamente da una delle seguenti tipologie:
    • gruppo di miscelazione e pompaggio fluidi a base d'acqua (con bentonite e/o polimeri/additivi)
    • compressore per l'aria
  • batteria di aste di perforazione
  • sistema di guida, che può essere di tipo walk-over, MGS oppure inerziale, composto in generale da una sezione fondo foro, solidale all'utensile di perforazione, e da una sezione fuori terra atta alla ricezione di segnali/misure;
  • utensili fondo foro per l'esecuzione del foro pilota (pilot bore hole): punta a becco d'oca, turbina a fango, martello battente fondo foro ad aria o ad acqua
  • utensili per l'allargamento del foro pilota (back reaming): alesatori, allargatori a tricono
  • utensili per la fase di tiro-posa della tubazione o cavo (pull back ): giunti rotativi, ecc.

Principi di funzionamento[modifica | modifica sorgente]

La tecnologia del directional drilling è essenzialmente costituita da tre fasi:

  • perforazione pilota (pilot bore): normalmente di piccolo diametro (100-150 mm) si realizza mediante una batteria di perforazione che viene manovrata attraverso la combinazione di rotazioni e spinte il cui effetto, sulla traiettoria seguita dall'utensile fondo-foro, è controllata attraverso il sistema di guida; La perforazione pilota può seguire percorsi plano-altimetrici preassegnati che possono contenere anche tratti curvilinei;
  • alesatura (back reaming) per l'allargamento del foro fino alle dimensioni richieste: una volta completato il foro pilota con l'uscita dal terreno dell'utensile fondo foro (exit point) viene montato, in testa alla batteria di aste di acciaio, l'utensile per l'allargamento del foro pilota (alesatore), avente un diametro maggiore a quello del foro pilota, e il tutto viene tirato a ritroso verso l'impianto di trivellazione (entry point). Durante il tragitto di rientro l'alesatore allarga il foro pilota. Questo processo può essere ripetuto più volte fino al raggiungimento del diametro richiesto. La sequenza dei passaggi di alesatura segue precisi criteri che dipendono dal tipo di terreno da attraversare a dalle sue caratteristiche geo-litologiche;
  • tiro della tubazione o del cavo del foro (detto anche varo): completata l'ultima fase di alesatura, il corrispondenza dell' exit point la tubazione da installare viene assemblata fuori terra e collegata, con un'opportuna testa di tiro, alla batteria di aste di perforazione, con interposizione di un giunto girevole reggispinta (detto girevole o swivel) la cui funzione è quella di trasmettere alla tubazione in fase di varo le trazioni ma non le coppie e quindi le rotazioni. Raggiunto il punto di entrata la posa della tubazione si può considerare terminata.

Le tubazioni installabili con directional drilling non solo devono essere costruite con materiali resistenti alla trazione, ma i giunti, di qualsiasi tipologia essi siano, devono poter resistere alle forze di trazione che si generano durante l'operazione di tiro. Mediante directional drilling si installano principalmente tubazioni in acciaio e PEAD giuntate testa a testa; quando i giunti sono del tipo resistente alla trazione (non è sufficiente che si tratti di semplici giunti antisfilamento) allora è possibile installare anche PVC e ghisa.

Campo di applicazione[modifica | modifica sorgente]

La caratteristica essenziale di questa tecnologia è quella di permettere l'esecuzione di fori nel sottosuolo che possono avere andamento curvilineo spaziale. Con questa tecnologia è possibile posare condotte con diametri fino a 1600 mm e lunghezze di tiro (distanza tra punto di entrata e punto di uscita)che ormai hanno superato i 2000 m.

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

  • La costruzione di condotte in acciaio nel segno del rispetto ambientale: le Tecnologie Trenchless - di Ugo Lazzarini e Carlo Vescovo, edizione SNAM Rete Gas

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Altri progetti[modifica | modifica sorgente]