Il Petrolio - · PDF fileARNews 2 APPROFONDIMENTO Le aree geografiche dove è presente...

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Il maggiore combustibile fossileLa civilt moderna dipende in larga misura dal petrolio, che costituisce oggi la principale fonte di energia mondiale

Augmented Reality Newsletters, numero 9

NELLA STORIA MARCO POLO IL PRIMO POZZO IL BARILENellantichit il petrolio (greco: Naphta) era usato come medicinale o combustibile

Nel Milione si parla del petrolio che non buono a mangiare, ma s da ardere

Fu scavato nel 1859 a Titusville in Pennsylvania (USA) ed era profondo 21 metri

lunit di mi-sura del volume di petrolio ed equivalente a circa 160 litri

Il Petrolio

I giacimenti petroliferi estremi

Il petrolio in Italia

IN EVIDENZACURIOSIT

La necessit di energia ha portato luomo a ricercare il petrolio nei luoghi pi inospitali del mondo, dalle aree desertiche (Libia, Medio Oriente) alle zone artiche del polo nord. Al polo sud, invece, la ricerca vietata da trattati inter-nazionali almeno fino al 2048. Molte aree oceaniche sono ormai stabilmente utilizzate per sfruttamento petrolifero, che pu essere realizzato a profondit considerevoli. I giacimenti del Sud-Atlantico (Brasile e Angola) raggiungono anche i 6000 m di profondit (2000 m di oceano e 4000 m di sottosuolo) con i conseguenti problemi logistici di sfruttamento. Il giacimento pi profondo al mondo si trova nel Mare di Okhotsk, nel nord estremo russo, dove il giaci-mento Chavyo ha raggiunto la profondit di 13.5 chilometri.

Per la sua conformazione geologica, lI-talia non il migliore luogo per la ricer-ca e lo sfruttamento del petrolio. No-nostante questo, importanti quantit di petrolio e gas naturale sono presenti in alcune aree italiane, soprattutto in Basilicata (Val dAgri) che rappresenta il maggiore giacimento dellEuropa continentale. Altre importanti aree di estrazione su terraferma sono pre-senti anche in Calabria e Lombardia, mentre in mare sono presenti nel Mar Adriatico, Mar Ionio e Canale di Sicilia, facendo dellItalia il quarto produttore europeo di petrolio (e il 49 al mondo).

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APPROFONDIMENTO

Le aree geografiche dove presente il petrolio vengono suddivise, in base alle caratteristiche geologiche e strutturali, in bacini petroliferi. Questi, a loro volta, sono caratterizzati da alcuni elementi geologici es-senziali (roccia madre, roccia serbatoio, trappola geologica) senza i quali il petrolio non potrebbe formarsi ed accumularsi. Il compito di chi si occupa della ricerca di idrocarburi quello di individuare le aree che possiedono le migliori caratteristiche dove questi elementi geologici sono presenti.

Il materiale biologico dal qua-le deriva il petrolio costituito principalmente da organismi unicellulari marini vegetali e ani-mali (fitoplancton, zooplancton) che si sono accumulati progres-sivamente in milioni di anni sul fondo di antichi bacini marini o continentali e rimasti sepolti nel sottosuolo per lunghi periodi geologici.

In un primo stadio, la materia organica si trasforma progressi-vamente in Kerogene attraverso una serie di processi biologici e chimici ad opera di batteri ana-erobi (cio che svolgono la loro attivit in assenza di ossigeno). Successivamente, a causa del progressivo seppellimento do-vuto alla sedimentazione, le rocce contenenti il kerogene (dette roccia madre) raggiun-gono profondit sempre mag-giori dove sono soggette a un

progressivo innalzamento della temperatura (fino a 65-150 C) e della pressione. Queste varia-zioni sono in grado di innescare i processi chimici che trasfor-mano il kerogene in petrolio. Il processo di trasformazione, che pu durare anche milioni di anni, pu essere estremamente variabile e dipende da molte-plici fattori come ad esempio il tipo di materia organica, la pressione, la temperatura, e il tempo di seppellimento. Esiste tuttavia una velocit ottimale di trasformazione che corrisponde al momento in cui il kerogene raggiunge profondit intorno a 2.000-2.900 metri. Una volta generati, gli idrocar-buri, costituiti da una miscela di gas e petrolio, iniziano la loro migrazione verso livelli crosta-li meno profondi attraverso i pori e/o le fratture della roccia, a causa della loro bassa densi-

t (sono infatti generalmente meno densi dellacqua). Se non incontrano ostacoli, gli idrocar-buri arrivano in superficie dove le frazioni pi volatili esalano. Il risultato un accumulo di bitu-me estremamente viscoso. Un esempio di questo fenomeno rappresentato dalle famose La Brea Tar Pits nei pressi di Los Angeles, negli Stati Uniti dAme-rica. Tuttavia, nel percorso della migrazione nel sottosuolo, gli idrocarburi possono accumu-larsi in rocce porose e restare bloccati da uno strato sovra-stante di roccia impermeabile (normalmente a granulometria fine come ad esempio le argil-le). In questo caso si pu creare una zona di accumulo che rap-presenta la cosiddetta trappola petrolifera (o reservoir).Allinterno della trappola si vie-ne quindi a trovare una miscela di idrocarburi liquidi e gassosi

(in proporzioni variabili). Gli idrocarburi gassosi, pi legge-ri, riempiono le parti superiori, mentre quelli liquidi (nelle con-dizioni di pressione esistenti nel giacimento) occupano le zone inferiori della trappola. La ricerca petrolifera (effettua-ta in superficie) focalizzata a individuare le aree del sotto-suolo dove tutte queste diver-se componenti (roccia madre e trappola petrolifera) e processi di maturazione possono essere presenti contemporaneamente. In questo caso, una volta effet-tuata una stima del potenziale estrattivo, si proceder a perfo-rare il sottosuolo. Questa ope-razione di gran lunga la parte pi costosa di tutto il processo. Lo scopo della perforazione quello di raggiungere la trap-pola che premetter di aprire il sistema e, in virt della pressio-ne presente, eventualmente di permettere la fuoriuscita degli idrocarburi in superficie. Visto il costo delle perforazioni (15.000/giorno sulla terrafer-ma, fino a 150.000/giorno in mare, nei casi estremi) si com-prende come le prospezioni di superficie diventano fon-damentali per minimizzare gli sprechi e concentrare gli sforzi esplorativi solo ai casi pi pro-mettenti.Va comunque evidenziato che unicamente procedendo con la perforazione si avr la prova che quanto dedotto dalle pro-spezioni corrisponda alla realt e che il petrolio sia veramente presente. Lindividuazione di un giaci-mento economicamente ri-levante garantisce un rientro economico che permette di so-stenere le ulteriori campagne di esplorazione petrolifera.

Le trappole petrolifere (reservoir) sono delle

strutture geologiche profonde dove si accumulano enormi quantit di idrocarburi. Il petro-lio viene estratto da queste trappole attraverso la perforazione di pozzi profondi.

Il sistema petrolifero

Secondo le teorie pi comunemente

accettate, il petrolio deriva dalla trasformazione di materiale iologico in decomposizione.

http://geo.unipg.it

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Perugia rappresenta lunico caso in Italia capace di offrire un ampio spettro di insegnamenti in lingua inglese, legati al mondo della ricerca petrolifera. I corsi sono svolti in stretta colla-borazione con lENI (Ente Nazionale Idrocarburi) e prevedono una serie di attivit formative e di ricerca sia sul campo che in laboratorio.

Studiare il petrolio a Perugia

Da diversi anni ci si interroga sullentit delle riserve mondiali di idrocarburi e sistematica-mente le previsioni relative ad eventuali crisi petrolifere ven-gono smentite dalla scoperta di nuovi giacimenti petroliferi. Queste scoperte sono il frut-to della ricerca petrolifera che ha fatto passi da gigante nello sviluppo tecnologico e nellac-quisizione di nuove conoscenze geologiche del sottosuolo. I ricercatori coinvolti nello stu-dio delle problematiche relative agli idrocarburi presso il Diparti-mento di Fisica e Geologia svol-gono da anni attivit di ricerca e di insegnamento relative a di-versi ambiti della ricerca petroli-fera. Le attivit didattiche sono comprese nel Corso di Laurea Magistrale in Geologia degli Idrocarburi, che consiste in una serie di insegnamenti erogati in lingua inglese. Le attivit di ricerca invece sono focalizzate sullo studio delle rocce madri (source rock), capaci di produrre petrolio, e delle trappole petro-

lifere (reservoir), capaci di accu-mulare idrocarburi. Nel primo caso, i geologi studiano il tipo e la quantit della materia or-ganica contenuta nelle rocce at-traverso uno studio integrato di campagna e di laboratorio. Per quanto riguarda lo studio delle trappole, i ricercatori utilizzano soprattutto metodi indiretti per definire le strutture geologiche del sottosuolo. In particolare, luso di profili sismici permette di identificare e definire la geo-metria di tali strutture, nonch stimare la quantit di petrolio che si pu accumulare.Queste attivit di ricerca e di formazione vengono svolte a stretto contatto con il perso-nale specializzato dellENI, che contribuisce al Corso di Laurea attraverso una serie di semina-ri teorici e pratici sulle diverse tematiche legate al petrolio. Pe-rugia offre agli studenti