È in corso il restauro conservativo del Duomo di Milano. Un ... - Eni

SCENARI - SCENARIOS
Tecniche d’innovazione di RENZO MAZZEI
Nel primo volume dell’Enciclopedia degli Idrocarburi sono
trattate le varie tessere di un mosaico che descrive le attività
di esplorazione, produzione e trasporto degli idrocarburi
secondo un’impostazione logica di sequenzialità e organicità.
Il volume si apre con una parte introduttiva che riporta alcuni cenni
storici sull’industria petrolifera, sull’evoluzione della geologia del petrolio,
sui cicli di ricerca e scoperta, sulle riserve mondiali e sui bacini
petroliferi.
Successivamente gli argomenti vengono raggruppati in sette grandi
aree di attività: geoscienze, esplorazione petrolifera, perforazione e
completamento pozzi, caratteristiche dei giacimenti e relativi studi,
sviluppo dei giacimenti petroliferi, produzione, trasporto idrocarburi e
stoccaggio gas.
In questo primo volume sono affrontati tutti gli argomenti
inerenti l’attività di upstream, ma tra questi riteniamo opportuno
segnalarne alcuni che risultano particolarmente rilevanti
per il significativo grado di avanzamento tecnologico
o perché mostrano innovativi approcci rispetto al passato.
Per quanto riguarda la genesi degli idrocarburi, ad esempio,
è utile segnalare la chiara posizione espressa nel volume
sull’origine organica del petrolio e sui fenomeni collegati alla
naftogenesi. In questo modo si intende superare il lungo e
ricorrente dibattito animato dalle varie teorie e ipotesi formulate
negli anni a supporto dell’origine inorganica del petrolio.
Legate al tema della formazione degli idrocarburi, interessanti
le parti sui fenomeni di migrazione e accumulo di
olio e gas, la descrizione delle rocce madri, di copertura e
serbatoio e la casistica relativa ai vari tipi di trappole.
Tra i metodi di ricerca petrolifera, sono di particolare importanza
il telerilevamento, i sistemi cartografici digitali
e, fra i metodi di ricerca indiretta, le prospezioni geofisiche
che comprendono i rilevamenti sismici a riflessione,
sia 2D che 3D, e i relativi sistemi di registrazione ed elaborazione
dati. Negli ultimi anni i progressi delle tecniche
informatiche e delle capacità di calcolo hanno portato
all’utilizzo di sistemi di elaborazione sempre più sofisticati
e complessi che permettono oggi di ottenere informazioni
sui giacimenti impensabili solo fino a poco tempo
fa. Il giacimento viene studiato nelle sue caratteristiche
statiche, ma anche nei suoi meccanismi dinamici
tramite modelli matematici che permettono di prevedere i suoi comportamenti
futuri. I modelli matematici così elaborati permettono
inoltre di investigare vari schemi di sviluppo per poter poi scegliere
quello economicamente più attraente e nello stesso tempo operativamente
più semplice.
Anche il settore della perforazione ha registrato negli ultimi anni notevoli
progressi tecnologici. Si pensi alla perforazione direzionata, che
consente il raggiungimento di obiettivi minerari profondi posti anche a
notevole distanza rispetto al posizionamento dell’impianto di superficie.
Questa tecnica trova applicazione in numerose situazioni operative:
permette di perforare più pozzi da un’unica postazione, di raggiungere
obiettivi inaccessibili (zone montuose, aree edificate), di raggiungere
obiettivi posti sotto formazioni problematiche da perforare, di ottenere
più alte produzioni perforando in orizzontale aree di giacimento
a bassa produttività.
Nel campo della perforazione in mare, la nuova frontiera è rappresentata
dallo sviluppo dei giacimenti in acque ultra profonde, ambito che
si pensa possa rappresentare un probabile futuro “eldorado”. Perforare
giacimenti in fondali marini superiori ai 1.500 metri è un’impresa
estremamente complessa in cui vengono amplificate le già ingenti difficoltà
di perforazione in acque profonde, cioè in fondali che vanno
dai 450 ai 1.500 metri.
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Un sottocapitolo dello sviluppo dei giacimenti in mare è dedicato alle
tecniche di sviluppo dei campi marginali, cioè di piccoli giacimenti
geograficamente dispersi, il cui sfruttamento non sarebbe economicamente
vantaggioso se non venissero adottati alcuni particolari accorgimenti
resisi disponibili negli anni recenti.
Il volume affronta poi in modo estremamente attuale il tema della gestione
di un giacimento durante la fase di produzione. Vengono indicati
allora i sistemi di monitoraggio, i possibili interventi da effettuare
durante la vita produttiva di un giacimento (interventi individuati attraverso
il costante aggiornamento dei modelli matematici precedentemente
costruiti), le necessità di eventuali ulteriori investimenti. Tra le
tecniche adottate per l’ottimizzazione della produzione si trovano i sistemi
di sollevamento artificiale dei pozzi a olio, le tecniche di frattu-
razione della roccia per l’aumento della produttività dei pozzi, i sistemi
di inibizione della produzione di acqua e gas nei pozzi ad olio, etc.
A conclusione della parte sulla produzione, un breve ma interessante
capitolo sulle varie azioni, economicamente compatibili, adottate per
prolungare la vita del giacimento e sui motivi, invece, che inducono all’abbandono
di un giacimento, siano essi di carattere tecnico, economico,
politico o strategico.
In chiusura di volume viene affrontato il tema del trasporto e dello
stoccaggio degli idrocarburi. Di particolare rilevanza la parte relativa
al trasporto del gas, sia con tecnologie di liquefazione (LNG) che di
compressione (CNG), e al suo stoccaggio. Quest’ultimo argomento,
riferito all’immagazzinamento in sotterraneo, cioè in serbatoi naturali,
del gas importato in eccesso nel periodo di minor consumo, è oggi di
grande attualità per il ruolo determinante nello sviluppo del mercato
del gas e nella sua stabilizzazione.
Non va inoltre dimenticato il ruolo fondamentale assunto dallo stoccaggio,
oltre che per la regolazione stagionale, per il mantenimento
delle riserve strategiche in grado di garantire la fornitura ai mercati
anche in caso di riduzione degli approvvigionamenti.
Renzo Mazzei, geologo e collaboratore della Scuola Enrico Mattei, ha lavorato
a lungo in Eni nel settore upstream.
Eni’s Way
The innovation factor by RENZO MAZZEI
The first volume of the Encyclopaedia of Hydrocarbons
deals with the pieces of the puzzle that describes
exploration, production and transport of hydrocarbons,
following a logic, ordered and organic structure.
The volume begins with an introduction that features some
historic annotations on the oil industry, on the evolution of
petroleum geology, on research and discovery cycles, on world
reserves and on oil basins.
Thereafter, topics are grouped in 7 broad activity areas:
geosciences, petroleum exploration, drilling and completion of
wells, oil field characteristics and relevant studies,
development of hydrocarbon fields, production, hydrocarbon
transport and gas storage.
This first volume
tackles all topics
regarding upstream
activities, yet we
reckon it is
worthwhile pointing
out some
particularly
relevant ones,
considering the
significant
technological
progress achieved
or because they
present innovative
approaches.
As to the genesis
of hydrocarbons,
for example, the
position expressed
in the volume on
the organic origin
of petroleum and
the phenomena
linked to it is
particularly clear. In
this way we hope
LE ORIGINI. A sinistra, una roccia-madre
contenente alcune gocce di petrolio.
Si tratta di rocce sedimentarie come argille,
calcari e dolomie che contengono
una sostanza organica in concentrazione
sufficiente a generare petrolio.
A destra, alcuni fossili rappresentati
da resti di organismi plantonici.
ORIGINS. Left, a source rock holding
a few drops of oil. These are sedimentary
rocks such as clay, limestone and dolomite
having an organic substance concentrated
to a degree enough to generate petroleum.
Right, a few fossils consisting of remains
of planktonic organisms.
Eni’s Way
to help overcome
the long and
recurring debate
fed by the various
theories and
hypotheses
expressed over
time to back up the
idea of an
inorganic origin for
oil. In connection
with the subject of
the formation of
hydrocarbons,
interesting sections
deal with the migration and accumulation of oil and gas, the
description of source rocks, cap rocks and reservoir rocks and
the various types of traps.
Particularly relevant among oil research methods are
telesurveying and digital cartography systems and, among
indirect research methods, geophysical prospecting that
include seismic reflection techniques – both 2D and 3D – and
the pertaining recording and data-processing systems. Over
the past few years, advances made by IT techniques and their
calculation capacity, led to the use of increasingly
sophisticated and complex processing systems, that make it
possible now to get information on oil fields that was
unconceivable only a few years back. Research may focus on
the oil field’s static properties, but also on its dynamic
mechanisms, by means of mathematical models that allow to
predict its future behaviour. Mathematical models of this kind
also enable to research different development schemes, so
as to select the most cost-effective one and at the same time
most simple to run.
Also the drilling sector made considerable technological
progress over the past years. Consider directional drilling,
which allows to reach deep mineral objectives located also at
a considerable distance from where the topside equipment
stands. The technique is implemented in several operating
situations: it make it possible to bore several wells from one
location, to reach inaccessible objectives (mountain areas,
built-up areas), to reach objectives located under formations
that are difficult to drill, to achieve greater yields by drilling
horizontally low-productivity fields.
As to offshore drilling, the new frontier is represented by the
development of fields in very deep water, a sphere which
hopefully might be a future ‘El Dorado’. Offshore drilling where
the sea depth exceeds 1,500 metres is an extremely
complicated task, where the considerable problems of deepsea
drilling (450 to 1,500 metres) are actually amplified.
A subchapter of offshore oil field development is dedicated to
development techniques of marginal fields, namely small oil
fields scattered around geographically, whose exploitation would
not be economically viable unless some specific expedients,
which have become available only in recent years, are used.
The volume then takes up in a very modern way the subject of
how to manage a field during the production phase. It dwells
on monitoring systems, what actions can be taken during a
field lifetime (actions defined by continually updating the
mathematical models previously constructed) and the need for
further investments. The techniques adopted to optimise
production include artificial lift systems for oil wells, rockfracturing
techniques to increase the well flow rate, treatments
to shut off the production of water and gas in oil wells, etc.
At the end of the section on production, there is then a brief
but interesting chapter on the various economically compatible
actions that can be taken to prolong the life of a field and,
alternatively, on the reasons which lead to abandoning a field,
whether they be technical, economic, political or strategic.
In the final chapter of the encyclopaedia, the topic of
transportation, and storage of hydrocarbons is discussed. Of
particular relevance is the section on natural gas transport,
both through liquefaction (LNG) and compression (CNG)
technologies, and on its storage. This last subject, which
refers to underground storage in natural reservoir of the gas
imported in excess at the time of lower consumption, is today
quite relevant for its crucial role in the development of the gas
market and its stabilisation.
Furthermore, let’s not forget the fundamental role played by
stored gas not only for seasonal modulation but also for building
strategic reserves capable of meeting market needs also
in the case of supply disruptions.
Renzo Mazzei, geologist and collaborator with the Enrico Mattei School,
worked a long time with Eni in the upstream sector.
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