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Siamo una società integrata dell’energia impegnata nella transizione energetica con azioni concrete a favore della neutralità carbonica entro il 2050
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Che cosa sono le nuove geoscienze sperimentali
Lo sviluppo di tecnologie innovative capaci di rispondere alle sfide poste da asset sempre più complessi è essenziale per lo studio del sottosuolo. Alle analisi ottiche delle rocce madri applichiamo metodologie digitali di pattern recognition (riconoscimento di modelli) e tecniche di machine learning. Nel campo della microscopia elettronica abbiamo sviluppato il PICADOR (Porosity Image Analysis of Reservoir Rocks), un approccio proprietario dedicato alla caratterizzazione del sistema poroso, cioè dell’insieme dei pori microscopici delle rocce serbatoio che, un po’ come una "spugna", trattengono al loro interno gas naturale e altri idrocarburi. Attraverso il sistema PICADOR, in particolare, possiamo ricostruire le caratteristiche geometriche dei sistemi porosi attraverso immagini ricavate da sottili sezioni di roccia. Questo approccio può essere utilizzato anche nell’ambito della cattura e stoccaggio della CO₂ (CCS) per quantificare gli effetti dell’iniezione di anidride carbonica.
Un ulteriore approccio conoscitivo che abbiamo sviluppato è il MINSYS (Mineralogy Site Specific), dedicato alla determinazione delle composizioni chimiche dei minerali sito-specifici.
In questo caso le informazioni raccolte permettono di ottenere i parametri termodinamici dei minerali stessi, poi utilizzati nella modellazione numerica di flusso e trasporto dei fluidi. Questa modellazione, che tiene conto delle interazioni chimico-fisiche tra roccia e fluidi, viene fatta con il software proprietario MuFloTSw (Multiphase Flow and Transport in Homogeneous and Fractured Systems).
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Caratteristiche principali
Gestione della CO₂
Oil & Gas
Industrializzazione
Cattura e stoccaggio della CO₂
Esplorazione geofisica
Produzione di gas naturale e altri idrocarburi
Le nuove tecnologie analitiche
L’uso di tecnologie digitali ha reso il processo di analisi più efficiente e versatile, consentendoci di studiare campioni di dimensioni sempre più ridotte. I nostri laboratori si sono dotati di un apparecchio triassiale, uno dei soli tre esistenti al mondo, in grado di effettuare analisi geomeccaniche complete su campioni di roccia di 1 cm.
Altri strumenti di analisi fondamentali per piccoli campioni sono la Microtomografia a raggi X e la Digital Rock Physics. Questi permettono di ottenere un’immagine tridimensionale statica dello spazio poroso della roccia oggetto di studio e di condurre esperimenti di laboratorio virtuali. Il risultato è analogo a quello ottenuto dall’esperimento su un campione di roccia reale, ma con tempi di esecuzione e consumi di materiale estremamente ridotti. Tutte queste informazioni sono complementari fra loro e vengono integrate con le immagini raccolte al microscopio elettronico (SEM).
Campione analizzato con Microtomografia a raggi X
Tomografo per la visualizzazione in 3D del movimento dei fluidi all’interno dei campioni di rocce
Tomografia Assiale Computerizzata (TAC) delle carote per caratterizzare la roccia del sottosuolo
Un campione di roccia
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3000x1741 px
Campione analizzato con Microtomografia a raggi X
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Tomografo per la visualizzazione in 3D del movimento dei fluidi all’interno dei campioni di rocce
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Tomografia Assiale Computerizzata (TAC) delle carote per caratterizzare la roccia del sottosuolo
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Un campione di roccia
I nostri laboratori, inoltre, si sono dotati di software proprietari, tra cui 4D-CoreINV©, che consente di interpretare gli esperimenti dinamici eseguiti sotto tomografia 3D e di estrarre istantaneamente molti dei dati di input richiesti dalla simulazione numerica.
A differenza degli esperimenti condotti con il microtomografo, questi sono definiti dinamici perché consistono nell’iniettare fluidi nel campione di roccia e filmarne il movimento in 3 dimensioni con una risoluzione di 50 micron. Grazie al supercomputer HPC di Eni, il software elabora in poche ore il numero di dati acquisiti (ca. 10 milioni di numeri).
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Caratteristiche e prestazioni
Conduciamo analisi sui campioni di roccia prelevati tramite carotaggi da cui è possibile estrarre una grande quantità di informazioni preziose. La mole di dati raccolti viene inviata ai supercalcolatori dell’Eni Green Data Center, elaborata e integrata in tempi ridottissimi.
~4.000
metri
di profondità dei pozzi di carotaggio
>1000
analisi
effettuate per ogni carota
~1,5
pollici
dimensioni dei campioni utilizzati per le analisi
50
micron
risoluzione delle analisi geomeccaniche dell’apparecchio triassiale
~4.000
metri
di profondità dei pozzi di carotaggio
>1000
analisi
effettuate per ogni carota
~1,5
pollici
dimensioni dei campioni utilizzati per le analisi
50
micron
risoluzione delle analisi geomeccaniche dell’apparecchio triassiale
Come campioniamo la roccia
Le nostre analisi si basano su campioni di roccia estratti attraverso la tecnica del carotaggio che consiste nello scavare pozzi esplorativi di diametro ridotto, ma molto profondi, da cui estrarre le cosiddette “carote” e cioè lunghe sezioni cilindriche di rocce sotterranee. Dalle carote ricavate da pozzi a circa 4.000 metri di profondità e portate in superficie, infatti, è possibile estrarre una gran quantità di informazioni di inestimabile valore, con protocolli sia sperimentali sia digitali. Arriviamo a fare fino a 1.000 analisi per carota, ottenendo una caratterizzazione dettagliata dei pori, delle loro interconnessioni e delle interazioni con i fluidi. Nella nostra caroteca abbiamo archiviato centinaia di chilometri di carote.
Per limitare costi e rischi operativi e per favorire la sostenibilità delle nostre attività, oggi siamo in grado di prelevare carote di piccole dimensioni dalle pareti dei pozzi (circa 1-1,5 pollici) che, adeguatamente campionate grazie a nuove tecnologie, strumentazioni, protocolli analitici e competenze costantemente aggiornate, ci permettono di fare le stesse analisi e caratterizzazioni condotte sulle carote tradizionali.
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