Mescolare aste di perforazione nuove e usate: quando è una scelta saggia, quando è pericoloso e come distinguerle.
Ogni operazione di perforazione prima o poi si scontra con la stessa questione di budget: si ha a disposizione una serie di aste di perforazione usate che sembrano ancora utilizzabili, ma è necessario procurarsi una serie completa per il prossimo lavoro. Acquistare aste nuove è la scelta più sicura, ma anche la più costosa. Quindi la domanda che sorge spontanea in ogni container di cantiere e in ogni ufficio acquisti è: posso mescolare le vecchie con le nuove e risparmiare qualcosa?
La risposta breve è: a volte. La risposta più lunga, quella che garantisce la sicurezza delle squadre e impedisce alle aste di perforazione di finire nel foro, dipende dal fatto che tu capisca cosa significhi effettivamente "used" per un'asta di perforazione nella roccia e dalla tua disponibilità a svolgere il lavoro di ispezione necessario per rendere la miscelazione fattibile.
Cosa significa realmente "Used" per un'asta di trapano
Una barra di trapano non invecchia come una chiave inglese o un martello. Invecchia dall'interno verso l'esterno, in modi invisibili a un rapido controllo visivo, e il danno si accumula nei punti più importanti.
L'usura più evidente è quella esterna: il corpo dell'asta si graffia, si segna e si assottiglia gradualmente a causa dei detriti di roccia abrasivi che sfrecciano ad alta velocità nello spazio anulare. Un'asta che inizialmente aveva uno spessore di parete di, diciamo, 8 millimetri potrebbe ridursi a 6,5 dopo alcune centinaia di metri di perforazione in roccia dura. Non sembra molto, ma in termini di area della sezione trasversale – che determina la capacità dell'asta di sopportare il carico assiale e resistere all'instabilità – si tratta di una riduzione significativa.
Meno evidente è l'usura interna. Il foro centrale di lavaggio convoglia aria compressa o acqua ad alta pressione e velocità, e questo flusso, soprattutto se l'aria trasporta polvere di roccia fine non adeguatamente filtrata, erode la parete interna nel tempo. Un'asta che appare in buone condizioni all'esterno può presentare pareti pericolosamente sottili nelle sezioni in cui l'erosione interna si è concentrata, solitamente in prossimità delle strozzature del flusso alle estremità del raccordo.
L'invecchiamento più pericoloso avviene a livello microscopico. Ogni colpo di martello genera un'onda d'urto che si propaga attraverso la barra. Ogni rotazione sotto pressione di avanzamento applica un carico torsionale ciclico. Nel corso di decine di migliaia di cicli, l'acciaio accumula danni da fatica: dislocazioni submicroscopiche nella struttura cristallina che alla fine si uniscono in microfratture. Queste fratture iniziano all'interno del metallo, solitamente in corrispondenza di concentrazioni di stress come le radici delle filettature o i cambi di sezione, e crescono invisibilmente fino a quando, un giorno, la barra si spezza improvvisamente.
Una barra usata non è solo meno lucida. È un componente con spessore della parete ridotto, erosione interna sconosciuta e una storia di fatica accumulata che nessuna ispezione visiva può valutare completamente.
I quattro rischi di usare canne da pesca usate in una nuova lenza
Primo: il problema dell'anello più debole.
Quando si utilizzano aste con diverse durate di vita residua, l'asta più usurata della colonna determina l'affidabilità dell'intero gruppo. Si possono avere nove aste nuove di zecca e una che ha già raggiunto l'80% della sua vita utile, e quando quest'ultima si rompe – a livello della filettatura, durante un cambio di turno, in profondità – l'intera colonna si ferma. Il costo di quel singolo guasto, in termini di tempo di inattività, recupero e perdita di produzione, di solito supera qualsiasi risparmio ottenuto non acquistando una sola asta nuova.
Secondo: la manutenzione diventa un gioco a indovinelli.
Le aste nuove seguono un programma di manutenzione prevedibile. Si sa all'incirca quanti metri dureranno prima di dover essere ispezionate o sostituite. Le aste usate, invece, sono molto diverse tra loro: una potrebbe durare ancora 200 metri, un'altra solo 20. Quando vengono utilizzate insieme in una serie, non è possibile applicare un unico standard di manutenzione. Si finisce per sovra-manutenere le aste nuove (sprecando tempo e denaro) o sotto-manutenere quelle vecchie (lasciando che i difetti si accumulino fino al cedimento).
Terzo: i difetti che non si vedono sono quelli che ti uccidono.
Una barra con una cricca da fatica all'80% della sua vita utile di propagazione appare identica a una barra nuova dall'esterno. La cricca è sottosuperficiale, nascosta all'interno della radice della filettatura o in corrispondenza del gradino del diametro interno. Un'ispezione standard sul campo – controllo visivo, misurazione del diametro esterno con un calibro – non la rileverà. Per individuare le cricche da fatica sottosuperficiali è necessario un controllo con particelle magnetiche o un test a ultrasuoni, e la maggior parte dei siti di perforazione non dispone di tali attrezzature. Si tratta di un azzardo su qualcosa che non si può vedere.
Quattro: la matematica non funziona come pensi.
Sulla carta, l'utilizzo di aste usate permette di risparmiare il costo di acquisto di alcune aste nuove. In realtà, il risparmio svanisce a causa dei tempi di inattività dovuti a guasti prematuri, dei costi di manodopera per recuperare le aste rotte dai pozzi, della perdita di produzione dovuta all'inattività dell'impianto e del potenziale costo di riforare un pozzo reso inutilizzabile a causa della rottura di un'asta. La rottura di una singola asta in un pozzo di produzione può costare più dell'intera serie di aste nuove.
Quando mescolare è effettivamente difendibile
Tutto ciò non significa che non si possano mai usare vecchie canne da pesca. Significa che serve un sistema.
Innanzitutto: ispezionate ogni asta usata prima di inserirla in una lenza, e per ispezionate non intendo una semplice occhiata visiva. Misurate il diametro esterno in diversi punti lungo la sua lunghezza. Qualsiasi asta che abbia perso più del 10% del suo spessore originale deve essere scartata, punto e basta. Controllate le filettature al microscopio: la presenza di vaiolatura, grippaggio o deformazioni sui fianchi della filettatura indica che la connessione è compromessa. Se avete a disposizione un sistema di controllo con liquidi penetranti o particelle magnetiche, utilizzatelo sulla base della filettatura: è lì che iniziano le cricche da fatica.
Secondo: suddividete le aste in base alla vita utile residua. Gruppo A: meno di 100 metri di servizio, praticamente nuove. Gruppo B: da 100 a 300 metri, a metà vita utile. Gruppo C: più di 300 metri, prossime alla dismissione. Non mescolate mai aste del Gruppo C in una serie di aste per lavori in roccia dura o in fori profondi. Se proprio dovete mescolarle, fatelo solo con aste del Gruppo A e del Gruppo B, e solo per perforazioni superficiali e in condizioni moderate, dove un eventuale guasto non sarebbe catastrofico.
Terzo: non mescolate mai aste vecchie e nuove nei fori critici, come quelli per il drenaggio profondo del gas, i costosi fori esplorativi e quelli in terreni difficili dove una colonna di perforazione incastrata sarebbe irrecuperabile. In questi casi, utilizzate solo aste nuove. Il bilancio economico è chiaro se si confronta il costo della perdita del foro con il costo delle aste.
Quarto: se intendi mantenere un inventario misto, hai bisogno di un sistema di tracciamento. Contrassegna ogni canna con un ID univoco, registra i suoi chilometri di utilizzo e mandala in pensione al raggiungimento di un numero di chilometri prestabilito, invece di aspettare che si rompa. La canna che costa di più non è quella che compri, ma quella che usi oltre il suo limite di utilizzo e che devi recuperare da una buca.
In conclusione
Mescolare aste di perforazione nuove e usate può funzionare se lo si considera una decisione di gestione attiva piuttosto che una semplice comodità dettata dall'avidità. Ispezionatele accuratamente, separatele in base alle condizioni, limitate l'uso di aste miste a fori a basso rischio e tenete un registro. Se non potete fare tutte e quattro queste cose, comprate le aste nuove. Il denaro che risparmierete mescolando le aste vi tornerà indietro, in termini di tempi di inattività, lavori di recupero e fori che dovrete rifare.
