Down-Hole

Mediante questa tecnica d’indagine del down-hole, è possibile determinare la velocità di propagazione, in senso verticale (media e d’intervallo), delle onde sismiche di compressione (P), e di quelle trasversali o di taglio (S), a diverse profondità lungo l’asse del foro.

Prove Down-hole

Prova down-hole

Questa metodologia, come le altre tecniche di sismica in foro, ha il vantaggio di non avere come condizione che la velocità aumenti con la profondità (es. sismica di rifrazione superficiale), giacché si valutano i tempi d’arrivo delle onde elastiche lungo la profondità del foro.

E’ sempre possibile valutare eventuali inversioni di velocità nell’ambito della successione dei litotipi incontrati nella perforazione e, inoltre, la preventiva conoscenza della stratigrafia permette di scegliere il passo di misura più idoneo a caratterizzare anche strati aventi ridotto spessore.

Prove Down-hole

Misurazione dei tempi di risposta durante una prova down-hole.

Attrezzatura utilizzata e metodologia d’esecuzione

La strumentazione utilizzata consiste in un geofono da pozzo 3D,(tre geofoni disposti ortogonalmente tra loro) dotato di un sistema d’ancoraggio pneumatico, e di un sismografo della “Ambrogeo” digitale con memoria incrementale.

Le caratteristiche tecniche del sistema sopra descritto sono:

  • Capacità di campionamento dei segnali da 0.0025sec a 1sec;
  • Sistema di comunicazione e di trasmissione del “tempo zero”;
  • Tramite starter collegato al circuito trigger del sismografo;
  • Filtri High Pass e Band Reject;
  • Automatic Gain Control;
  • Acquisizione dati ad incremento di segnale;
  • Convertitore A/D a 16 bit;
  • Periodo proprio geofoni 10 Hz;
  • N.1 geofono tridirezionali (di cui uno verticale e gli altri due orizzontali a 90° tra loro).

L’energizzazione del terreno viene effettuata mediante massa battente.

Al fine di facilitare la generazione delle onde trasversali, per la valutazione della velocità di propagazione delle onde di taglio, il terreno viene sollecitato tangenzialmente tramite una trave di legno, posizionata ad una distanza di 1,0 metri dall’asse del foro così da ridurre la dissipazione in fase d’energizzazione.

La registrazione delle onde di taglio per ogni campionamento, avviene mediante due battute aventi opposte direzioni di impatto.

Calcolo dei tempi di arrivo

I segnali sismici registrati in formato digitale vengono analizzati nel dominio del tempo, tramite software dedicato, nella fattispecie ECHO12_24 6.03, per la stima dell’arrivo delle onde sismiche generate (P ed S).

La determinazione dell’arrivo delle onde S viene effettuata mediante la tecnica dell’inversione di fase, cioè, alternando il senso di impatto alla sorgente, si evidenzia per uno stesso geofono una opposizione di fase delle onde di taglio generate.

Nello specifico la registrazione che viene effettuata secondo un verso di impatto, viene confrontata con la traccia relativa allo stesso geofono secondo il verso di impatto in opposizione, in tal modo si riesce a distinguere una netta inversione di fase che facilita l’individuazione dei tempi di arrivo delle onde S dalle onde P.

Una ulteriore verifica nella identificazione degli arrivi delle onde P ed S è quella di inserire durante l’acquisizione dati, n° 2 geofoni esterni, di cui uno a componente verticale ed uno a componente orizzontale, in modo da poter calibrare gli eventuali ritardi o anticipi delle fasi P ed S, causati da una eventuale poco precisa chiusura dello starter nel sistema trigger durante le fasi di energizzazione.

Elaborazione dati

L’elaborazione dati consiste nella determinazione delle velocità di propagazione delle onde sismiche P e S. Tale velocità si ottiene conoscendo il tempo di arrivo dei treni d’onda analizzati, la distanza tra il punto di energizzazione ed il sensore posto in foro.

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