Geoscienze sperimentali, il sottosuolo al microscopio

Scienziata in laboratorio mentre utilizza provette per fare test con liquidi neri

Che cosa sono le geoscienze sperimentali

La maggior parte dei dati che vengono utilizzati per studiare il sottosuolo sono di natura indiretta: ci restituiscono, infatti, una rappresentazione del sottosuolo filtrata dalle tecnologie adottate per acquisire i dati (log di pozzo e sismica).

Ogniqualvolta sia possibile, vengono però acquisiti campioni fisici di roccia o di fluidi, estratti in punti selezionati definiti da studi preliminari che, attraverso le analisi di laboratorio, ci permettono un’analisi diretta delle caratteristiche del sottosuolo. I campioni di roccia sono utilizzati ad esempio per definirne l’età, grazie ad analisi effettuate al microscopio ottico, oppure per definirne la composizione mineralogica, la porosità, la permeabilità e le proprietà meccaniche, attraverso analisi al microscopio ottico, elettronico, o grazie ad altre tecnologie particolarmente sofisticate. Per svolgere al meglio queste attività, i nostri laboratori si sono dotati di competenze e strumentazioni sempre più avanzate nelle geoscienze sperimentali.

 

In particolare utilizziamo uno speciale apparecchio triassiale in grado di effettuare analisi geomeccaniche complete su campioni di roccia con dimensioni dell’ordine del centimetro. Ulteriori indagini vengono realizzate da un microtomografo a raggi X e da microscopi elettronici.

Caratteristiche principali

Oil & Gas
Oil & Gas
Gestione della CO₂
Gestione della CO₂

Produzione industriale

Gas naturale e altri idrocarburi

Cattura e stoccaggio della CO2

A cosa servono

La tecnica del carotaggio prende il nome dalle cosiddette carote, sezioni cilindriche di roccia acquisite durante le fasi di prospezione del sottosuolo. Attraverso questo metodo riusciamo a risalire all’età delle formazioni rocciose sotterranee, studiare la loro composizione, porosità e permeabilità, così come ricostruire gli antichi ambienti in cui è avvenuta la deposizione della materia organica che ha dato origine agli idrocarburi o in cui si sono formati i depositi sedimentari che si sono trasformati in reservoir. A questo tipo di analisi, affianchiamo lo studio di campioni di roccia di piccole dimensioni, sempre derivanti dalle attività di prospezione. In questo modo riusciamo ad aumentare le informazioni geologiche a nostra disposizione e, di conseguenza, a ottimizzare le attività di esplorazione.

Come funzionano

La tradizionale tecnica del carotaggio si integra con strumenti di analisi altamente sofisticati, come innovative cellette triassiali e microtomografia a raggi X. Grazie a questi strumenti, i nostri laboratori sono in grado di effettuare analisi geomeccaniche complete su campioni di roccia dell’ordine del centimetro. L’apparecchio triassiale che abbiamo in dotazione è uno dei soli tre esistenti al mondo. Il protocollo di caratterizzazione completo che ci permette di ottenere in termini di proprietà elastiche, acustiche, parametri di deformazione e compressibilità è utile per i successivi studi di produzione, previsione e controllo dell’attività estrattiva, di simulazione del giacimento e di valutazione della stabilità strutturale dei pozzi e della roccia-serbatoio. Un altro strumento per l’analisi di piccoli campioni è il microtomografo a raggi X, una macchina all’avanguardia con cui possiamo ottenere immagini 3D ad alta risoluzione che descrivono porosità e permeabilità della roccia. Tutte queste informazioni sono complementari fra loro e vengono integrate con le immagini raccolte al microscopio elettronico (SEM).

Caratteristiche e prestazioni

La grande mole di dati raccolti nei nostri laboratori viene inviata ai nostri supercomputer HPC dove, grazie a speciali algoritmi di calcolo sviluppati dai ricercatori Eni, le diverse informazioni vengono elaborate e integrate fra loro.

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