La settimana scorsa abbiamo esaminato i fermacore – la piccola parte che determina se una punta e un barile ben selezionati effettivamente forniscono il campione recuperato. Questa settimana facciamo un passo indietro a una decisione che viene presa prima di tutto ciò: quale serie di aste di perforazione utilizzare in primo luogo. Le designazioni BQ, NQ, HQ e PQ compaiono su ogni preventivo e ogni scheda tecnica, ma il ragionamento dietro la scelta di una rispetto all'altra merita di essere spiegato chiaramente.

Le dimensioni delle aste di perforazione wireline seguono il sistema DCDMA (Diamond Core Drill Manufacturers Association), in cui ogni designazione di dimensione corrisponde a un insieme fisso di diametro esterno, diametro interno e dimensioni dell'accoppiamento. Il prefisso letterale – B, N, H, P – indica la classe di dimensioni generale, passando da più piccolo a più grande: B è la più piccola delle quattro serie comuni, N e H sono i cavalli di battaglia di fascia media, e P è la dimensione standard più grande nell'uso generale di esplorazione. Il suffisso "Q" denota specificamente la serie wireline, a differenza delle aste convenzionali (non wireline) della stessa classe di dimensioni.

Poiché l'asta, il barile del campione, la punta, il rivestimento e il fermacore devono essere dimensionati all'interno della stessa serie – un punto a cui siamo tornati in tutta questa serie di articoli – la dimensione dell'asta scelta all'inizio di un progetto blocca effettivamente la dimensione di ogni altro componente che la segue nel foro.

BQ è la serie wireline standard più piccola e produce il diametro del campione più piccolo delle quattro. Viene tipicamente scelta quando le dimensioni del foro devono essere ridotte al minimo – per siti ad accesso ristretto, per fori molto profondi dove la riduzione del peso dell'asta e dei requisiti di coppia è importante, o per programmi in cui un diametro del campione più piccolo è accettabile per lo scopo di analisi o geotecnico in questione. Il compromesso è un campione più piccolo e, in alcune condizioni del terreno, minore stabilità rispetto a quella fornita da un'asta più grande.

NQ è la dimensione a cui la maggior parte dei programmi di esplorazione si affida per impostazione predefinita, e per una buona ragione: offre un equilibrio pratico tra diametro del campione, resistenza dell'asta, dimensioni del foro e costo. Produce un diametro del campione sufficientemente grande per la maggior parte degli scopi di analisi e registrazione, mantenendo al contempo il peso dell'asta e i costi di perforazione più gestibili rispetto alle serie più grandi. Se un brief di progetto non specifica un vincolo particolare che spinge verso BQ o HQ, NQ è molto spesso l'assunzione di partenza corretta.

HQ aumenta sia il diametro dell'asta che quello del campione rispetto a NQ. Il diametro maggiore migliora la stabilità dell'asta in terreni deviati o difficili, e il diametro del campione maggiore è spesso preferito per lavori geotecnici o situazioni in cui un campione più grande migliora l'affidabilità della registrazione strutturale. Il compromesso è un'asta più pesante, requisiti di coppia e capacità di pompaggio più elevati, e generalmente un costo per metro più elevato rispetto a NQ.

PQ è la più grande delle quattro serie comuni ed è tipicamente specificata quando il progetto necessita veramente del diametro del campione pratico più grande – spesso per indagini geotecniche dettagliate, o dove il volume del campione stesso è il fattore limitante per i test a valle. L'asta PQ è di conseguenza pesante e richiede un impianto con sufficiente capacità di sollevamento e coppia per farla funzionare in modo efficiente, cosa che vale la pena confermare prima di impegnarsi nella serie su un impianto più piccolo o più leggero.

Ogni dimensione dell'asta ha una dimensione di rivestimento abbinata che si incastra correttamente attraverso di essa – far passare un'asta HQ all'interno di un rivestimento NQ, ad esempio, semplicemente non funziona, e le discrepanze qui sono uno degli errori di pianificazione più dirompenti in un programma multi-foro in cui il rivestimento deve essere pre-ordinato prima del programma di perforazione. Quando un foro deve essere rivestito e poi continuato con un diametro più piccolo sotto la scarpa del rivestimento, questa relazione di telescopio è ciò che determina quanto la dimensione può essere ridotta pur adattandosi all'asta e alla punta originariamente pianificate attraverso la colonna di rivestimento.

In pratica, la scelta si riduce solitamente a tre domande: quale diametro del campione richiede effettivamente il programma di analisi o geotecnico, quali profondità e condizioni del terreno si prevede che il foro incontrerà, e quale capacità dell'impianto è disponibile in loco. Un programma che punta alla massima profondità con requisiti gestibili dell'impianto tende verso BQ o NQ; un programma che privilegia le dimensioni del campione o la stabilità in terreni difficili tende verso HQ o PQ. Fare la scelta giusta nella fase di pianificazione evita il problema molto più costoso di scoprire a metà programma che la dimensione dell'asta non è adatta alle condizioni del terreno o ai requisiti di campionamento.

Come per ogni componente che abbiamo trattato in questa serie, la dimensione dell'asta non è una decisione presa in isolamento – stabilisce la classe di dimensioni per la punta, il barile, il manicotto di allargamento, il fermacore e il rivestimento che la seguono, ed è esattamente per questo che vale la pena farla bene prima che la prima asta scenda nel foro.