Fluidi del sottosuolo - Appunti (prima parte)

Industria dell'upstream petrolifero

Comprende di questioni che riguardano:

• Ricerca
• Perforazione
• Trasporto a grano
• Preparazione prodotti
• Trasporto verso raffinerie

In natura i fluidi si accumulano e si muovono entro rocce porose o fratturate (permeabili) chiuse a rocce non porose (impermeabili) che creano riserve compiute o non compiute. Nel caso di metani (generatori di idrocarburi) essi si trovano sempre in riserve quasi compiute.

Le condizioni per l'esistenza sono:

• Rocca madre (ricca di sostanza organica)
• Nafetogeno (permute di pressione e temperatura ottimale per formazione idrocarburi)
• Migrazione delle sost. organiche (primaria o secondaria)
• Trappola (accumulo)
• Cap rock (chiusura)

Industria dell'upstream petrolifero

Comprende di operazioni che riguardano:

• Ricerca
• Perforazione
• Trasporto a gomm
• Preparazione prodotti
• Trasporto verso raffinerie

In natura i fluidi si accumulano e si muovono entro rocce porose o fratturate (fundali) chiuse a rocce non porose (impermeabili) che creano riserve comprese o non comprese. Nel caso di metani (frammenti di idrocarburi emisi trovano sempre in natura prorie comprese).

Le condizioni per l'entrata sono:

• Rocca madre (ricca di sostanza organica)
• Naftogenesi (permessi di pressione e temperatura ottimale per formazione idrocarburi)
• Migrazione delle sost. organiche (primaria o secondaria)
• Trappola (accumulo)
• Cap rock (chiusura)

Trappola anticlina

Legasolio

Migrazione

Generazione

350°F

Roccia madre

Porosità = Volume spazi vuoti
Volume della roccia

Permeabilità permette il passaggio dei fluidi

NB: Sostanzialmente per differenza di densità si forma una cappa di gas a contatto con la roccia impermeabile (sopra) e con l'olio (sotto). Poi c'è la cappa di olio e sotto di essa si ha l'acqua che avrà il ruolo di mezzo di trasporto.

Migrazione primaria

Roccia porosa

Roccia madre

Espulsione di idrocarburi

Migrazione primaria: passaggio idrocarburi da roccia madre a roccia porosa.

Migrazione secondaria: passaggio idrocarburi da roccia porosa ad altra roccia porosa.

Accunulo

1. Formazione idrocarburi in roccia madre
2. Migrazione primaria
3. Migrazione secondaria
4. Accumulo idrocarburi in trappole
5. Manifestazione in superficie tramite fratturazione delle rocce

Definizioni

Servicing: operazioni di manutenzione ordinaria dei pozzi per sostituire o riparare attrezzature danneggiate.

Workover: operazioni di manutenzione e riparazione dei pozzi per lunghi compresse e costose.

Sollevamento artificiale: tecnologie e attrezzature poste in opera solo se gli idrocarburi liquidi non hanno la pressione naturale necessaria a risalire a testa di pozzo.

Sistema geotermico - Energia geotermica

L'energia geotermica rappresenta lo 0,41% dell'energia prodotta a livello mondiale.

Il mio principale problema è la poca presenza che si attesta in pochi luoghi e a grandissima profondità.

I principali nuovi sviluppi:

• Medium a rocce calde e secche (HDR)
• Geotermia a bassa entalpia

Tradizionalmente le risorse geotermiche sono classificate in funzione delle temperature dei fluidi endogeni che accompagnano i sistemi idrotermali.

• Geotermia ad alta entalpia T > 150°C
• Geotermia a media entalpia 90°C < T
• Geotermia a bassa entalpia T < 90°C

L'entalpia può essere considerata proporzionale alla temperatura, è una funzione di stato di un sistema, ed esprime la quantità di energia che esso può scambiare con l'ambiente esterno. Tale concetto è usato per esprimere l'energia termica dei fluidi.

Purtroppo nel mondo si producono solo 9700 MW di elettricità/giorno ed i principali produttori sono:

• USA 3400 MW
• Filippine 2000 MW
• Messico 1000 MW
• Indonesia 900 MW
• Italia 700 MW
• Giappone 500 MW

Produrre calore dalla terra

Progetti con rocce calde secche (HDR)

NB: L'interesse della ricerca in questo campo è maggiore in paesi di alto costo dell'energia. Inoltre è un'energia pulita, ma la ricerca è rallentata a causa di problemi di fattibilità tecnica ed economica.

L'energia che si può ricavare è notevole esempio

Blocco di roccia (granito)

V = 1 Km . 1 Km . 400 m

Passaggio temperatura da 200°C a 150°C

Δt = 50°C

Quantità calore = Energia = C . ρ . V . Δt = 424 . 10¹⁶ KJ

L'energia prodott