Strutture porose in evoluzione: cosa accade durante le inondazioni a lungo termine
Costruire giacimenti petroliferi che fanno bene all'ambiente perché sostenibili, la possibilità arriva da tre ingegneri che sfruttano delle caratteristiche elementari dei materiali.
Alcune strutture petrolifere convivono con l’allagamento o il suo rischio a causa delle grandi piogge. Per questo, diversi scienziati dell’ingegneria petrolifera studiano le dinamiche della permeabilità e l’uso dei pori delle rocce per evitare la perdita di idrocarburi e favorire il recupero. Lo studio condotto da Pang, Chen, Yang e colleghi, pubblicato su Environmental Earth Sciences, ha analizzato l’effetto dell’iniezione di acqua a bassa salinità su giacimenti con diverse classi di permeabilità.
Spesso i materiali agiscono come spugne: con l’acqua si dilatano e si restringono. Questo comportamento può essere sfruttato per sviluppare nuove strategie di EOR (recupero avanzato del petrolio). Il team ha simulato un inondazione con acqua a bassa salinità, cioè con un contenuto salino inferiore alla salamoia originaria del giacimento, per modificare la bagnabilità delle rocce e favorire uno spostamento più efficiente del petrolio.
La permeabilità iniziale si è rivelata determinante: nei giacimenti ad alta permeabilità si sono osservate migrazioni di particelle fini e riduzioni moderate, mentre quelli a bassa permeabilità hanno mostrato ostruzioni dei pori e alterazioni minerali più marcate. In pratica, alcune strutture restano rigide con l’acqua poco salina, altre più flessibili, consentendo un recupero EOR più efficace.
Petrolio e porosità dei materiali influenzano al qualità e la resa dei giacimenti, aspetti che non si potranno più trascurare
Gli ingegneri hanno utilizzato imaging avanzato e modellizzazione della rete porosa per osservare che, nelle formazioni meno permeabili, l’acqua a bassa salinità innesca reazioni chimiche che mobilizzano argille e particelle fini, riducendo la permeabilità. Le rocce più permeabili, invece, subiscono questi effetti in modo attenuato. Tuttavia, l’esposizione prolungata tende a deteriorare la struttura dei pori, riducendo nel tempo l’efficacia dell’iniezione.
Attacco informatico a Halliburton, la più importante società di servizi per i giacimenti petroliferi
La durata dell’iniezione sarà un fattore decisivo per i futuri modelli di simulazione dei giacimenti, che non potranno più essere statici ma dovranno includere la dinamica strutturale dei pori. Questa ricerca ha quindi più obiettivi: da un lato, studiare i danni effettivi provocati dagli allagamenti e la vicinanza di falde acquifere considerate ad alto rischio. Dall’altro, sviluppare strumenti e modelli di monitoraggio capaci di osservare in tempo reale le reazioni chimiche e la permeabilità delle rocce, anche in funzione del recupero di petrolio. Pur trattando una risorsa non rinnovabile e inquinante, il lavoro rientra tra gli studi più rilevanti per la sostenibilità ambientale e per la ricerca di approcci più responsabili nel settore degli idrocarburi.
