Soluzioni tecnologiche per ridurre le pressioni intercolonna e migliorare l’affidabilità dei pozzi

Pressioni intercolonna nei pozzi: cause, diagnostica e metodo di classificazione del rischio

Le pressioni intercolonna (ICP) rappresentano un fattore critico per l’affidabilità operativa dei pozzi, con effetti che si manifestano, in media, tra i cinque e i sei anni dalla perforazione. L’analisi del campo di Karachaganak, condotta su un arco temporale che va dal 2001 al 2024, evidenzia un comportamento caratterizzato da comparsa spontanea e successiva dissipazione del fenomeno. La complessità del problema richiede un approccio diagnostico integrato e soluzioni tecnologiche mirate.

Origini e dinamica del fenomeno

La formazione delle pressioni intercolonna è riconducibile a una combinazione di fattori. Tra questi, le carenze nella cementazione, i processi fisico-chimici in atto nell’intercapedine e la eterogeneità geologica della sezione attraversata dal pozzo. L’osservazione sistematica nel bacino di Karachaganak conferma che la manifestazione delle ICP non è immediata, ma si sviluppa in un arco temporale definito, con un andamento che alterna fasi di aumento rapido e periodi di stabilizzazione o riduzione.

Strumentazione mobile per diagnosi e intervento

Per l’identificazione delle sorgenti di migrazione dei fluidi e dei canali di ingresso nello spazio intercolonna, è stata impiegata un’unità mobile di laboratorio (MLU). Il sistema opera con sensori di pressione nella gamma 0–100 MPa, con accuratezza pari a ±0,5%, e una portata di pompaggio compresa tra 0,5 e 20 L/min. La pressione di iniezione raggiunge 70 MPa, mentre il campionamento dei fluidi è effettuato mediante un campionatore discreto da 500 mL. Questa strumentazione consente non solo di localizzare le vie di ingresso, ma anche di eseguire operazioni tecnologiche mirate alla riduzione o alla eliminazione delle pressioni intercolonna.

Un metodo di valutazione del rischio ponderato

L’approccio tradizionale, basato esclusivamente sul valore della pressione misurata nell’anello, è stato superato da un metodo di classificazione a indice composto. Il parametro R è definito come:

R = (P / P_max) + (V / V_max) + (C / C_max)

dove:

• P è la pressione nell’anello;
• V è il volume di fluido fuoriuscito al giorno;
• C è la concentrazione di componenti aggressivi (H₂S, CO₂ o mercaptani).

I valori soglia adottati sono: P_max = 35 MPa (secondo API RP 90), V_max = 50 m³/giorno, e C_max = 10 ppm per l’H₂S. Il risultato del calcolo classifica i pozzi in tre livelli di rischio: basso, medio e alto. Rispetto ai metodi tradizionali, questo indice tiene conto contemporaneamente della pressione, del volume di fluido disperso e della pericolosità chimica dei fluidi coinvolti.

Verso una gestione integrata dell’affidabilità

La combinazione di diagnostica avanzata, interventi tecnologici mirati e una classificazione del rischio che integra più parametri consente di affrontare le pressioni intercolonna in modo strutturato. L’esperienza maturata sul campo Karachaganak dimostra che la sola misurazione della pressione non è sufficiente a prevenire criticità operative o ambientali. L’adozione di un approccio integrato, supportato da strumenti come l’unità mobile di laboratorio e il metodo a indice R, rappresenta un passo concreto per migliorare l’affidabilità e la sicurezza dell’esercizio dei pozzi, riducendo il rischio di perdite di contenimento e di contaminazione delle falde.