Esplorazione e Perforazione per produrre Petrolio e Gas Preparato da Tom Sheeran, tradotto da Aldo Vesnaver

Che cosa sono petrolio e gas? Petrolio e Gas sono sostanze che si trovano nella crosta terrestre. Si pensa che si formino dalla decomposizione di materiale vegetale ed animale. Gli scienziati pensano che piante ed animali, morti molto tempo fa, siano stati lentamente sepolti da spessi strati di sedimenti. Durante un lungo periodo di tempo, con pressioni e temperature adatte, i materiali organici sono stati trasformati nel petrolio e nel gas che ritroviamo oggi. (Ad esempio, sappiamo che le odierne discariche di rifiuti producono gas metano) Preparato da Tom Sheeran

Che altro sappiamo su petrolio e gas? Il petrolio allo stato naturale puo’ essere denso o fluido, nero o di colore chiaro. Quando il petrolio viene raffinato, se ne ricavano molti prodotti: Energia per l’elettricita’ Benzina per le automobili Diesel per camion e treni Carburanti per aerei Olio combustibile per riscaldare le case Molti altri materiali si ricavano dal petrolio: Plastica Tessuti per abiti (ad esempio, il polyestere) Prodotti chimici d’uso quotidiano Pitture Preparato da Tom Sheeran

Sapevi che il petrolio contiene gas naturale? Quando si produce petrolio, se ne ricava anche del gas. Il gas naturale vi e’ in soluzione, come l’anidride carbonica che si mette nelle bibite per renderle frizzanti. Un barile di petrolio puo’ contenere gas da 1 decimetro cubo fino ad oltre 1 metro cubo di gas, a seconda del tipo di giacimento. C’e’ abbastanza gas in un solo barile di petrolio da riempire la tua casa intera! Preparato da Tom Sheeran

Dove possiamo trovare petrolio e gas? Preparato da Tom Sheeran

Qualcuno pensa che il petrolio si trovi in grandi laghi sotterranei. In realta’, la maggior parte del petrolio e’ intrappolata nei minuscoli interstizi tra I granelli di roccia o sabbia. In genere questi pori sono troppo piccoli per essere visibili ad occhio nudo. Preparato da Tom Sheeran

E allora, come troviamo le rocce col petrolio? Petrolio e gas si trovano in trappole naturali dentro la terra. Queste trappole sono costituite da duomi o faglie. Rocce impermeabili sopra la trappola impediscono a petrolio e gas di risalire verso la superficie. Una roccia impermeabile non si lascia attraversare dai fluidi. Senza trappole, petrolio e gas could migrerebbero all’in su’ verso la superficie ed evaporerebbero. Preparato da Tom Sheeran

Ecco un esempio di giacimento a forma di duomo. Petrolio Acqua Nota lo strato di roccia impermeabile rock che impedisce al petrolio di migrare verso l’alto. Inoltre, nota lo strato d’acqua sottostante che impedisce al petrolio di sfuggire all’in giu’. Perche’? Preparato da Tom Sheeran

Ecco un esempio di giacimento di gas. Acqua Di nuovo, nota lo strato di roccia impermeabile che impedisce al gas di scappare. Preparato da Tom Sheeran

Ecco un esempio di giacimento di petrolio con cappa di gas Acqua Perche’ pensi che il gas stia sopra? Preparato da Tom Sheeran

Come troviamo i giacimenti di petrolio? I geofisici trovano i giacimenti facendovi rimbalzare onde sonore, e misurando quanto tempo ci mettono gli echi a tornare indietro I calcolatori elaborano questi dati per costruire immagini di come la Terra appare nel sottosuolo. t = 1.42 sec sorgente t = 1.2 sec t = 1 sec icevitori Gas Oil Preparato da Tom Sheeran

Che facciamo quando abbiamo trovato un giacimento? Preparato da Tom Sheeran

Lo perforiamo ! ! ! Preparato da Tom Sheeran

Con che cosa lo perforiamo ? Preparato da Tom Sheeran

Una torre di perforazione ! Esistono tipi diversi di torri di perforazione: Torre Jackup Torre di terra Per pozzi di terra. Per pozzi in mare con acque profonde tra i 5 e 150 metri. Torre semi-sommersa Inland Barge Torre su nave Per pozzi in mare con acque profonde tra i 2 e 10 metri. Navi di perforazione e torri semi-sommerse servorno a perforazioni in acque profonde da 30 a 1500 metri. Preparato da Tom Sheeran

Che cos’e’ una torre di perforazione ? Preparato da Tom Sheeran

Una torre di perforazione e’: Un insieme di strumenti speciali messi insieme per perforare la terra. Una torre di perforazione ha molte parti diverse: un argano, una base, cabine per gli attrezzi, motori per l’elettricita’, tubi di perforazione, serbatoi d’acciaio, pompe, macchine di controllo, e molte altre cose. Sapevi che alcune torri di perforazione possono perforare a profondita’ di oltre 9 kilometri? E’ una profondita’ paragonabile all’altezza del Monte Everest! Preparato da Tom Sheeran

e un rullo per tirare su e giu‘ il tubo di perforazione. Questo disegno mostra i principali elementi di una torre di perforazione. Questi strumenti sono usati per sollevare o abbassare il tubo di perforazione, composto da segmenti lunghi circa 10 metri, detti “giunti”. Principali elementi: blocco corona, blocco mobile, tubo di perforazione, e un rullo per tirare su e giu‘ il tubo di perforazione. argano Un giunto di 10 metri sta per essere aggiunto al tubo di perforazione gia’ in opera nel pozzo. sottostruttura Tubo di perforazione Scalpello di perforazione Giunti di riserva Preparato da Tom Sheeran

Questo e’ un disegno dello scalpello che perfora la roccia. Un fango di perforazione viene pompato all’in giu’ dentro il tubo di perforazione, attraverso fori nello scalpello, e nell’”anello”. Questo e’ lo spazio tra le pareti del pozzo ed il tubo di perforazione. Il fango trascina i frammenti di roccia e li porta in superficie, dove vengono rimossi. Il tubo di perforazione viene ruotato in superficie, cosi’ ruotando lo scalpello in fondo al pozzo. I denti dello scalpello frantumano la roccia in frammenti. Preparato da Tom Sheeran

Il ciclo dei fanghi di perforazione 1) Fanghi di perforazione puliti vengono presi dai serbatoi d’acciaio e pompati all’in giu’ dentro il tubo di perforazione. 4) La miscela passa attraverso filtri di superficie 3) La miscela di fanghi di perforazione e frammenti di roccia risalgono attraverso l’anello 6) I fanghi puliti passano attraverso I filtri e tornano in circolazione filtri Pompa dei fanghi 5) I frammenti della perforazione vengono rimossi, formando un cumulo. Questo puo’ essere caricato e depositato altrove. 2) I fanghi passano attraverso lo scalpello nell’anello, trascinando i frammenti staccati dallo scalpello. Preparato da Tom Sheeran

Ecco le fasi secondo le quali si perforano i pozzi. All’inizio, si usa uno scalpello grande per perforare un primo tratto del pozzo. Subito dopo, si infila nel pozzo un tubo e lo si cementa per evitare che il buco si richiuda. 0’ 200’ Preparato da Tom Sheeran

Poi, si passa uno scalpello piu’ piccolo nel primo tubo. 200’ 0’ 500’ Poi, si passa uno scalpello piu’ piccolo nel primo tubo. Questo scalpello perfora il fondo del tubo, e perfora un nuovo tratto di pozzo. Quindi, anche questo nuovo tratto di pozzo viene intubato e cementato. Preparato da Tom Sheeran

Di nuovo, si perfore un pozzo piu’ stretto, E si infila un tubo piu’ stretto per tenere aperto il foro. Preparato da Tom Sheeran

In questo modo, il pozzo viene perforato in stadi successivi, finche’ si raggiunge la roccia del giacimento cercato. A questo punto, i geologi devono capire se questo contiene petrolio o gas. Preparato da Tom Sheeran

Come possono dirci i geologi se il giacimento contiene petrolio o gas? Lo fanno con misure attraverso il giacimento. Strumenti vengono calati con un cavo elettrico che registra le proprieta’ fisiche delle rocce come resistivita’, porosita’, densita’, radioattivita’, e pressione nei pori. Preparato da Tom Sheeran

(se c’e’ petrolio), oppure abbandonarlo (se non ce n’e’). Ecco un esempio di misure. I geologi le guardano per decidere se completare o no un pozzo (se c’e’ petrolio), oppure abbandonarlo (se non ce n’e’). Raggi Gamma 200’ 500’ 3000’ Resistivita’ elettrica Porosita’ Sembra sabbia di buona qualita’ Buona resistivita’, forse petrolio o gas Bassa resistivita’, forse acqua porosita’ Bassa forse acqua Sabbia Argilla Marna Argilla Marna Dolomite Argilla Preparato da Tom Sheeran

Sai dire dove il geologo completerebbe questo pozzo? Raggi Gamma 200’ 500’ 3000’ Resistivita’ elettrica Porosita’ Sembra sabbia di buona qualita’ Buona resistivita’, forse petrolio o gas Bassa resistivita’, forse acqua porosita’ Bassa forse acqua }Proprio qua! Questo indica sabbia pulita, con buona porosita’ e resisitivita’ Preparato da Tom Sheeran

Se dalle misure il pozzo sembra buono, vi si inserisce un tratto finale di tubo attraverso la zona produttiva, e lo si cementa. Preparato da Tom Sheeran

Poi, si introducono dei cannoni di perforazione nel pozzo e con essi si perfora il tubo attraverso la zona produttiva. Preparato da Tom Sheeran

Si introduce un tubo di produzione, con un diaframma per isolare la zona produttiva dalle tubature sovrastanti. tubing Diaframma Preparato da Tom Sheeran

Infine, il pozzo viene messo in produzione collegandolo con un oleodotto agli impianti di superficie. Preparato da Tom Sheeran

Gli impianti di produzione in superficie separano il gas, il petrolio, e l’acqua in fasi separate. Gas emesso Petrolio Separatore dei fluidi Acqua di scarto Preparato da Tom Sheeran

Da qua, il petrolio e il gas possono essere raffinati ulteriormente prima di essere immessi sul mercato. Gas emesso Serbatoi di stoccaggio Petrolio Raffineria di petrolio Separatore dei fluidi Acqua di scarto Preparato da Tom Sheeran

Infine, gas e petrolio si possono vendere per alimentare automobili e riscaldare le case. Preparato da Tom Sheeran

E’ da qua che vengono gas e petrolio! Fine. Preparato da Tom Sheeran

Potete contattare Tom a: Tom A. Sheeran Sr. Drilling Engineer Sull’Autore: Tom Sheeran ha lavorato nell’industria petrolifera per oltre 18 anni. Ha lavorato d’estate in pozzi di perforazione durante il periodo in cui ha conseguito una laurea in Ingegneria Petrolifera. Dopo la laurea, ha lavorato con la Chevron sulle Montagne Rocciose. Nel 1990 ha iniziato a lavorare per la Chevron Overseas Petroleum, e da allora ha lavorato in tutto il mondo, in Scozia, Australia, Papua Nuova Guinea, Venezuela, Angola e Nigeria. Tom e’ ora dipendente della Chevron Nigeria Ltd. e lavora e risiede a Lagos, in Nigeria. Tom e sua moglie Shallini hanno 2 bambini, che hanno frequentato scuole americane per diversi anni prima di trasferirsi oltremare. Tom ha preparato questa presentazione per i bambini for kids, in modo che possano imparare qualcosa in piu’ sull’industria petrolifera. Potete contattare Tom a: Tom A. Sheeran Sr. Drilling Engineer Chevron Nigeria Ltd. SHTA@chevron.com TAS Oct. 1998