Alcune settimane fa, quando abbiamo esaminato le serie di aste di perforazione BQ, NQ, HQ e PQ, abbiamo accennato al modo in cui ciascuna dimensione di asta si telescopica attraverso una dimensione di involucro corrispondente. Questa settimana esamineremo l'involucro stesso - e in particolare la scarpa dell'involucro - in modo più dettagliato, poiché un foro che non è rivestito correttamente è un foro in cui nessuna delle selezioni di punta, cilindro o asta a monte può funzionare come previsto.

Perché l'involucro è necessario

Non tutte le formazioni possono essere perforate direttamente senza supporto. Il sovraccarico allentato, il terreno rotto o franoso, le zone acquifere e il materiale non consolidato vicino alla superficie possono collassare nel foro se lasciati senza supporto, bloccando le aste, danneggiando la punta o rendendo impossibile avanzare in modo pulito fino alla profondità target. L'involucro viene fatto passare attraverso queste zone problematiche per tenere aperto il foro, sigillare il terreno instabile o l'afflusso di acqua e fornire alla batteria di perforazione un percorso stabile e di diametro costante da percorrere verso la roccia sottostante più competente.

Il rivestimento viene generalmente posizionato una volta, all'inizio di un foro, attraverso il sovraccarico e qualsiasi zona instabile vicino alla superficie, dopodiché la perforazione continua sotto la scarpa del rivestimento alla dimensione successiva inferiore nella sequenza telescopica DCDMA: questo è esattamente il motivo per cui le dimensioni di asta, punta e rivestimento devono essere pianificate insieme dall'inizio di un progetto, non selezionate indipendentemente durante la perforazione.

Il lavoro della scarpa da rivestimento

Il pattino dell'involucro è il raccordo temprato, spesso con diamante o carburo, fissato all'estremità anteriore della corda dell'involucro. Il suo compito è tagliare e guidare l'involucro nella formazione mentre viene piantato o perforato, proteggendo il bordo anteriore del tubo dell'involucro stesso dall'usura e dai danni durante l'installazione. Senza un pattino dell'involucro adeguato, l'estremità nuda di un tubo dell'involucro si deformerebbe, si usurerebbe in modo non uniforme o semplicemente non riuscirebbe ad avanzare in modo pulito attraverso il materiale più duro in prossimità della superficie.

Le scarpe per carcassa sono generalmente disponibili in alcune configurazioni a seconda delle condizioni del terreno previste: scarpe da taglio standard per il sovraccarico di routine e scarpe rinforzate con diamante o carburo per formazioni vicine alla superficie più dure o abrasive come ghiaia, ciottoli o roccia esposta agli agenti atmosferici, dove un bordo in acciaio semplice si consumerebbe prima che la carcassa raggiungesse la profondità impostata.

Dimensioni della cassa e sequenza telescopica

L'involucro è prodotto nella stessa sequenza di dimensioni DCDMA standardizzata dell'asta e del carotiere - AW, BW, NW, HW, PW e i loro equivalenti wireline - con ciascuna dimensione dell'involucro dimensionata per consentire alla dimensione dell'asta successiva di passare attraverso di essa con uno spazio adeguato. Questa relazione telescopica è ciò che determina quante volte un foro può essere ridotto di dimensioni man mano che la perforazione procede attraverso un terreno progressivamente più stabile: iniziando con un rivestimento più grande vicino alla superficie e riducendo le dimensioni in profondità man mano che la formazione diventa abbastanza competente da non aver più bisogno di supporto.

Pianificare correttamente questa sequenza all’inizio di un progetto è più importante di quanto possa sembrare. Ordinare un involucro sottodimensionato rispetto alla dimensione finale dell'asta pianificata - o non tenere conto della quantità di riduzione delle dimensioni effettivamente richiesta da ciascuna fase telescopica - è uno degli errori di pianificazione più costosi su un programma multi-foro, poiché può significare che un foro semplicemente non può raggiungere la profondità target con la combinazione asta e punta originariamente pianificata.

Considerazioni sull'installazione

L'involucro viene generalmente fatto avanzare mediante rotazione e pressione controllata, utilizzando il fluido di perforazione per aiutare a eliminare i detriti mentre la scarpa taglia la formazione, proprio come la perforazione stessa. Fare in modo che una corda di rivestimento si inserisca correttamente e sigilli efficacemente contro la formazione circostante dipende dall'adattamento del tipo di scarpa al terreno da rivestire: una scarpa da taglio standard inserita in ciottoli o roccia dura esposta agli agenti atmosferici si usurerà o si deformerà prima di raggiungere la profondità impostata, mentre una scarpa diamantata sovraspecificata in un terreno soffice è semplicemente un costo inutile.

Una volta impostato, il rivestimento deve essere adeguatamente cementato o cementato dove la geologia lo richiede, sigillando le zone acquifere e prevenendo la perdita di liquidi in formazioni instabili: un passo che protegge non solo il buco attuale, ma la qualità dell'acqua e la stabilità del terreno attorno al sito di perforazione in un modo più ampio.

Riportandolo all'intero sistema

Come per ogni componente trattato in questa serie, l'involucro e i relativi pattini non sono una decisione presa isolatamente dal resto della batteria di perforazione. La dimensione dell'involucro scelta vincola la dimensione dell'asta che può attraversarlo, che a sua volta vincola le dimensioni della punta, del cilindro, del guscio di alesatura e del sollevatore del nucleo che seguono: la stessa logica telescopica che attraversa l'intero sistema dalla superficie alla profondità del bersaglio. Ottenere il programma della carcassa in fase di pianificazione è ciò che consente a ogni altro componente correttamente selezionato più in basso di svolgere effettivamente il proprio lavoro.