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TECNICHE DIRECTIONAL DRILLING


La prima forma di perforazione direzionata nasce alcune decine di anni fa, nell’ambito della ricerca ed estrazione di idrocarburi, quando dal tratto verticale di perforazione, a centinaia di metri di profondità, si pensò di eseguire delle deviazioni laterali controllate, che permettessero la intercettazione orizzontale della roccia serbatoio. Agli inizi degli anni 70’ si eseguirono i primi esperimenti per l’installazione nel sottosuolo di nuove tubazioni con queste tecniche importate dal settore petrolifero. Le tecniche (o Trivellazioni Orizzontali Teleguidate) costituiscono procedimenti innovativi per la posa o il risanamento strutturale di reti interrate che distribuiscono acqua potabile, gas, acqua calda per teleriscaldamento, di fognature, di collettori di acque piovane, di tubazioni che proteggono cavi elettrici e telefonici o che sonno utilizzate per servizi multimediali o per trasmissione di dati.
Le tecniche tradizionali di posa di nuove condotte interrate - o di risanamento di quelle esistenti (che dimostrino la necessità di interventi di ammodernamento) - richiedono l’esecuzione di scavi lunghi o costosi che determinano interruzioni alla circolazione, danni alle attività commerciali,inquinamento acustico ed ambientale. Rispetto ad esse le tecniche T.O.T., sebbene piuttosto costose, consentono di ridurre notevolmente l’entità degli scavi e risultando più veloci, rappresentano spesso una valida alternativa che permette la considerevole riduzione di tempi e costi. In casi particolari - attraversamenti di corsi d’acqua, di linee ferroviarie , di strade di grande traffico - la convenienza emerge anche nel caso di condotte interrate in aperta campagna. Le applicazioni di tecniche directional drilling possono riguardare l’installazione di nuove condotte, oppure la sostituzione di condotte preesistenti da escludere dal servizio. La diffusione delle tecniche T.O.T. è stata favorita anche dall’utilizzazione del Polietilene nella costruzione di reti gas, acqua, fognature in pressione e infrastrutture per la telefonia. Il polietilene è un materiale in grado di adeguarsi al percorso curvo della perforazione che spesso deve eludere altri servizi già esistenti.



LA PERFORAZIONE


Lo scavo, condotto fino a raggiungere la profondità desiderata, interessa solo la realizzazione di due fosse terminali destinate a creare due trincee (una di partenza, l’altra di arrivo) necessarie per la manovra degli elementi di tubazione. La macchina operatrice, che ha il compito di azionare i dispositivi di trivellazione e le apparecchiature ausiliarie, viene mantenuta in superficie.
Dopo la realizzazione delle due fosse terminali, che possono distare anche qualche centinaio di metri, si esegue un foro pilota che le collega. Questo viene ottenuto con l’impiego di una testa di perforazione portata da un’asta gradualmente allungabile mediante il collegamento filettato di successivi elementi; la testa avanza nel terreno - alla profondità prescelta in base alla quale è stata preparata la buca di partenza - con un contemporaneo movimento di rotazione e di lento avanzamento assiale. La foratura viene fatta a umido per il raffreddamento della testa di perforazione attraverso getti ad alta pressione di un fluido a base di acqua.
Un dispositivo di controllo (per esempio, un sistema radar) assicura l’avanzamento della trivella nella direzione ed alle quote prestabilite, correggendo eventuali deviazioni da queste; a tale scopo un trasmettitore portato dalla testa fornisce in continuo al sistema di spinta dell’asta dati sulla posizione, profondità, inclinazione e rotazione angolare della testa. Praticato il foro pilota, si sostituisce la testa di perforazione con un alesatore in grado di allargarlo fino al diametro della tubazione da inserire e, procedendo al terminale di arrivo verso quello di partenza, si fa gradualmente arretrare la batteria di aste di perforazione facendole anche trascinare i successivi tratti di tubo destinati a costituire la tubazione; contemporaneamente, nel terminale di partenza, si staccano gradualmente gli elementi che assemblati costituiscono la batteria di aste di avanzamento, fino a che la nuova condotta arriva a collegare le due trincee.