Il documento tratta i principi generali della trivellazione orizzontale controllata, analizzando la fattibilità e le variabili geologiche e topografiche che influenzano l'installazione delle tubazioni. Discute le diverse tipologie di tubazioni, le tecniche di perforazione e i sistemi di guida utilizzati durante il processo, comprese le fasi di avanzamento e alesatura. Inoltre, evidenzia l'importanza di un'approfondita investigazione geotecnica per ridurre i rischi e ottimizzare l'intervento.

1. Trivellazione Orizzontale Controllata

2. Principi generali di valutazione della fattibilità di
una TOC
- Tubazione da posare e scopo finale di utilizzo
- Topografia dell’area di intervento
- Geologia dell’area di intervento
• Materiale
• Diametro
• Spessore
• Accessibilità
• Planimetria
• Sezione
• Prove dirette
• Prove indirette
• Prove di laboratorio
• Relazione geotecnica

3. Tipologia e caratteristiche delle tubazioni
- Tubo in polietilene ad alta densità Resistenza alla trazione
Minimo raggio di curvatura ammissibile
Resistenza allo schiacciamento per pressione
idrostatica/idrodinamica transitoria in fase di varo
Resistenza alla trazione
Minimo raggio di curvatura ammissibile
Resistenza alle sollecitazioni di stress transitorio
trazione per inserimento
raggio di catenaria in aria
raggio di catenaria in foro
Resistenza alle sollecitazioni di stress in esercizio
pressione del fluido interno
differenziali termici
curvatura del materiale
- Tubazione in acciaio

4. Tipologia e caratteristiche delle tubazioni
- Tubazione in ghisa
- Cavi armati
Resistenza giunto antisfilamento alla trazione
Minimo raggio di curvatura ammissibile dal giunto
Stima del foro utile alla gestione del tubo
segmentato
Resistenza alla trazione

5. Topografia
- Planimetria d’insieme del sito
- Planimetria dell’intervento
- Profilo longitudinale
Valutazione vie di accesso, determinazione delle aree
cantiere, limiti occupazione aree demaniali e private
Info geometriche: lunghezza prevista, distanza da edifici,
dimensione di infrastrutture da sottopassare,
posizionamento e pertinenze bacini idrici, spazi saldatura
tubazioni e catenaria di varo, ubicazione prove
geologiche
Profilo completo delle aree, dimensionamento e
posizione di ostacoli di qualsiasi natura, morfologia di
fondali fluviali, lacustri, marini, posizionamento
stratigrafie geologiche

6. Geologia
Investigazione della natura del terreno da parte di personale competente
con cognizione della metodologia TOC
• Valutazione documentazione esistente
• Ricerca “storica”
• Sondaggi
• Test penetrometrici
• Investigazione geofisica
• Test di laboratorio
• Relazione geotecnica
Riduzione al minimo dei rischi di intervento

7. Geologia
• Valutazione di documentazione
esistente
• Sondaggi
• Test penetrometrici
• Info da opere già costruite nelle vicinanze (carte
geologiche, geomorfologiche, idrogeologiche…)
• Prelievo continuo di terreno
• Livello falda e prove di permeabilità
• Cone Penetration Test (CPT)
• Standard Penetration Test (SPT)

8. Geologia
• Investigazione geofisica
• Test di laboratorio
• Relazione geotecnica
• Info da opere già costruite nelle vicinanze (carte
geologiche, geomorfologiche, idrogeologiche…)
• Prelievo continuo di terreno
• Livello falda e prove di permeabilità
• Cone Penetration Test (CPT)
• Standard Penetration Test (SPT)

9. Geologia
- Parametri legati alla natura del suolo
- Tipi di terreno
• Jetting, Cutting, Reaming
• Stabilità del foro, franamenti, fuoriuscite
• Trasporto Cuttings
• Forza di tiro
• Coesivi: argille, torbe, limi
• Non coesivi: ghiaia, sabbia, limi
• Roccia

10. Geologia – Test di laboratorio
- Terreni non coesivi
- Terreni coesivi
- Rocce
• Indice dei vuoti
• Analisi granulometrica
• Indice di compattazione
• Densità relativa
• Limiti di Atterberg
• Indice di consistenza
• Struttura (giacitura, fessurazione)
• Stato di deterioramento
• Resistenza alla compressione

11. Fasi della tecnica – Foro pilota
• Capacità direzionale grazie a “scarpa direzionale” o bent “piega”
sull’assembley di perforazione
• Avanzamento per spinta (curvatura) e rotazione (rettilineo)
• Azione di taglio sul terreno grazie a:
a) taglio idrodinamico mediante testa di perforazione a getti
b) azione meccanica mediante tricono e motore a fanghi
• Controllo dell’avanzamento/direzionamento mediante sistema di guida

12. Fasi della tecnica – foro pilota – principio del
direzionamento (testa di perforazione)
• Deviazione del tratto terminale della batteria di perforazione rispetto
all’asse longitudinale (es. motore fanghi)
• Conformazione asimmetrica della punta di perforazione che presenta
superficie inclinata (scarpa direzionale punte tipo duck bill)
• Deviazione: interruzione della rotazione e azione di spinta
• Mantenimento traiettoria: rotazione

13. Fasi della tecnica – foro pilota – sistemi di
guida
Walk-over
• Trasmettitore radio
• Ricevitore in superficie
• Profondità massima 10-15 m
• Non vi è misura di angolo azimutale
• Risoluzione del pitch 0,1%
• Precisione nella profondità +/- 5% fino a 10 m, 10% a 15 m
• Sensibilità a interferenze elettromagnetiche (attive/passive)
• Necessità di accesso alla verticale sul foro (guida in remoto)

14. Fasi della tecnica – foro pilota – sistemi di
guida
Walk-over Wire-line
• Trasmettitore radio + collegamento via cavo
• Ricevitore in superficie
• Profondità massima 20 m
• La misura dell’angolo azimutale si ottiene via radio come per il normale sistema
walk-over
• Risoluzione del pitch 0,1%
• Precisione nella profondità +/- 5%
• Sensibilità a interferenze elettromagnetiche (attive/passive)
• Necessità di accesso alla verticale sul foro (guida in remoto)
• Possibilità di conoscere sempre inclinazione e orientamento

15. Fasi della tecnica – foro pilota – sistemi di
guida
Sistemi magnetici
• Dispositivo dotato di accelerometri, magnetometri e inclinometri
• Collegamento via cavo
• Conoscenza angolo azimutale tramite bussola elettronica
• Elaborazione dati mediante software dedicato
• Nessun limite di profondità
• Risoluzione del pitch 0,2%
• Precisione nella profondità +/- 5%
• Sensibilità a interferenze elettromagnetiche (attive/passive)
• Guida in remoto
Possibilità di sistema di contrasto delle interferenze:
Tru-track, Para-Track, Beacon

16. Fasi della tecnica – foro pilota – sistemi di
guida
Sistemi magnetici: Beacon + Paratrack

17. Fasi della tecnica – alesatura
Allargamento del foro pilota mediante idonei utensili
• Utensile alesatore sostituisce la testa di perforazione
• Avanzamento mediante rotazione e traino verso il rig
• Assemblaggio a tergo di nuove aste o meno
• Possibilità/necessità di ripetizione con diametri crescenti
• Riduzione di attriti
• Ricircolo dei fluidi

18. Fasi della tecnica - alesatura
Fly cutter
Barrel reamer
Spiral flute
Rock reamer

19. Fasi della tecnica – alesatura – fluidi di
perforazione
• Raffreddare e mantenere puliti gli utensili di perforazione
• Azionare motore a fanghi
• Taglio idraulico del terreno
• Mantenere integrità del foro
• Ridurre gli attriti
• Stabilizzare il foro
-filter cake
-pressione idrostatica positiva
• Mantenere in sospensione i solidi
• Trasportare i detriti fuori dal foro

20. Fasi della tecnica – alesatura – miscela di
acqua, bentonite, polimeri
• Densità: 1,02 – 1,06 g/cm3
• Viscosità: in relazione al tipo di terreno (40-60 sec)
• pH – ione calcio: > 8
• Gel strenght, Yeld point (controllo costante)
• Contenuto in sabbia < 2%
• Controllo del filtrato

21. Fasi della tecnica – tiro/posa della condotta
Traino della condotto dall’uscita fino al rig
• Frapposizione di alesatori tra aste e tubazione
• Impiego di giunto reggispinta girevole
• Aggancio a testa di tiro dimensionata alla trazione (catenaria di varo)
- rulli di scorrimento
- roll cradle in sospensione
- ballasting

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