MACCHINE PER IL RICAVO DELL' ENERGIA GEOTERMICA

Materie:	Tesina
Categoria:	Tecnologia
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Data:	12.01.2006
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LE MACCHINE PER IL RICAVO DELL’ ENERGIA GEOTERMICA
L’ENERGIA GEOTERMICA
L’energia geotermica è quella particolare forma d’energia dovuta al calore immagazzinato all’interno della crosta terrestre. Questo arriva in superficie propagandosi attraverso le rocce o tramite fluidi, vettori come acqua e gas.
Il calore terrestre è quindi l’essenza della geotermia. Una parte del calore terrestre che si propaga attraverso le rocce arriva in superficie e prende il nome di flusso geotermico.
Attraverso le rocce del sottosuolo il calore si propaga per conduzione, o per convezione (con trasporto di materia), la propagazione per irradiamento è in sostanza trascurabile. Procedendo verso l’interno della crosta terrestre, la temperatura aumenta secondo un gradiente geotermico, che mediamente è di 3°C per ogni 100 m di profondità.
Tale gradiente sarebbe costante in tutti i punti del globo se il suo interno avesse ovunque caratteristiche costanti.
Il termine “sistema geotermico” può sostituire la denominazione “giacimento” utilizzata comunemente in campo minerario e petrolifero.
IL POZZO (esplorazione profonda)
L’esecuzione del pozzo costituisce l’atto finale della fase esplorativa. È il momento in cui arriva la verifica delle ipotesi scaturite dai risultati delle indagini di superficie.
L’esplorazione del pozzo (o sondaggio) realizzata con impianti di perforazione meccanica, l’uso di tali impianti, sempre più perfezionato si è diffuso per merito della ricerca petrolifera che ha spinto la trivellazione altre 10km di profondità.
Nel campo della ricerca geotermica, i pozzi più profondi hanno toccato i 5000m.
La media generale si mantiene nella gamma dei 1500-3000m, almeno per la ricerca dei fluidi ad alta entalpia. Due sono sostanzialmente i sistemi di perforazioni:
1) Impianti a percussione
2) Impianti rotary
IMPIANTI A PERCUSSIONE
Il foro viene eseguito tramite colpi vibrati temporaneamente sullo scalpello. Questo sistema è più utilizzato in impianti di limitata capacità penetrativa 200-300m.
IMPIANTI ROTARY
Impianti che utilizzano come elemento di percussione uno scalpello rotante.
Questo sistema può essere impiegato negli impianti di qualsiasi potenza.

LA MACCHINA DELLA PERFORAZIONE
La struttura portante della macchina, come pure la capacità dei motori e delle pompe, varia in funzione della profondità che può raggiungere, restano tuttavia comuni a qualsiasi impianto rotary, gli organi principali cioè:
1 1)La torre(derrik) è costituita da un robusto traliccio in
acciaio che può sorpassare i 60mt di altezza.
2)Apparato motore (diesel o elettrico) serve per la
rotazione dello scalpello e delle aste che lo sostengono
(batterie).

3)Pompe del fango: permettono di far circolare il fango
di perforazione.
4)Tavola rotante (tavola rotary) trasmette il movimento
4 alle batterie.
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5)Preventer; consiste in un apparato capace di bloccare
la bocca del pozzo in caso di eruzione (o solo quando
c’è pericolo).
MATERIALE PER LA PERFORAZIONE
-SCALPELLO: ha la funzione di sgretolare la roccia. C’è ne sono di diversi tipi (diamantati ecc.) e di varie misure (da pochi cm a più di 60cm).
-ASTE: sono di tubi in acciaio della lunghezza di 9m, vengono però usate in unità in serie di 3(27m). All’estremità inferiore portano lo scalpello. Internamente vi circola il fango sotto pressione, il fango di perforazione.
-TUBI DI RIVESTIMENTO: sono tubi in acciaio con vari diametri.
Il loro peso è naturalmente in funzione al diametro e dello spessore dell’acciaio.
Per un casing medio si aggira sui 70 kg per metro.Vengono calati e cementati nel foro per rivestire le pareti di una solida protezione.
MALTE PER LA CEMENTAZIONE
La cementazione è necessaria per fissare i tubi in acciaio alle pareti del foro. Le malte sono composte da cementi che vengono preparati tenendo conto del tipo di roccia e della temperatura riscontrata.

FANGO DI PERFORAZIONE
È importanza primaria nell’ambito della perforazione data la molteplicità delle sue funzioni. È costituito prevalentemente da acqua con l’aggiunta di sostanze colloidali come l’argilla. Esso svolge i seguenti compiti:
1)lubrifica e raffredda lo scalpello
2)trasporta i detriti di roccia
3)grazie alle sue caratteristiche di trasformarsi in gel in condizioni “statiche”, durante i periodi di non circolazione e in grado di tenere in sospeso i detriti di roccia che si formano lungo tutta la sezione verticale del pozzo del pozzo impedendo la loro caduta sul fondo.
4)con il suo peso controbilancia la pressione dei fluidi impedendone l’imprevista fuoriuscita anche in caso di sovrappressioni.
5) esercita una pressione sulle pareti del foro non ancora opportunamente protette dal tubo di rivestimento.
SCHEMA DELLA “MACCHINA” GEOTERMICA AD ALTA ENTALPIA