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La scienza dell'estrazione di petrolio e gas: perché i giacimenti non convenzionali richiedono tecnologie così speciali?
Nell'attuale era della ricerca di energia, il metodo di estrazione dei giacimenti di petrolio e gas è senza dubbio diventato un argomento importante. La differenza tra i giacimenti convenzionali di petrolio e gas e quelli non convenzionali non risiede solo nelle loro caratteristiche geologiche, ma anche nell'applicazione della tecnologia. Poiché la domanda globale di energia continua a crescere, comprendere la scienza e la tecnologia di queste diverse tipologie di giacimenti di petrolio e gas è fondamentale per lo sviluppo delle future fonti energetiche.
Caratteristiche dei giacimenti convenzionali di petrolio e gas
I giacimenti convenzionali di petrolio e gas sono quelli che si formano naturalmente in strati profondi circa 4-5 chilometri. Essendo più leggeri dell'acqua, il petrolio e il gas sono spinti dalla spinta idrostatica e salgono gradualmente in superficie. Nella maggior parte dei casi, il petrolio e il gas formano anche riserve sotterranee a causa delle barriere geologiche e talvolta fuoriescono naturalmente dalla terraferma o dal fondale marino.
Se il giacimento presenta una porosità maggiore, si parla di giacimento convenzionale di petrolio e gas.
Quando si applicano tecniche di estrazione a questi giacimenti, i giacimenti convenzionali di petrolio e gas, come suggerisce il nome, presentano caratteristiche che rendono il processo di estrazione relativamente semplice, solitamente consentendo al petrolio e al gas di galleggiare naturalmente in superficie attraverso i pozzi. Quando la differenza di pressione è elevata, il petrolio e il gas saliranno in modo naturale e ciò può essere agevolato anche da pompe o dispositivi meccanici.
L'emergere di giacimenti di petrolio e gas non convenzionali
All'inizio del XX secolo, la domanda di petrolio aumentò drasticamente, spingendo l'industria a ricercare tecnologie per migliorare l'efficienza del recupero di petrolio e gas. Poiché la guerra e la crescita economica aumentano la domanda, le nuove risorse non convenzionali di petrolio e gas sono diventate essenziali.
Gli Stati Uniti stanno iniziando a ricorrere a giacimenti di petrolio e gas non convenzionali per raggiungere l'indipendenza energetica.
I giacimenti di petrolio e gas non convenzionali includono gas concentrato in bacini, gas di scisto, metano da giacimenti carboniferi (CBM), idrati di gas, sabbie bituminose, petrolio compatto leggero e scisto bituminoso, ecc., distribuiti principalmente nel Nord America. Sebbene queste risorse siano note da decenni, spesso non vengono prese sul serio a causa degli elevati costi di estrazione.
La differenza tra risorse convenzionali e non convenzionali
La differenza tra riserve convenzionali e non convenzionali risiede principalmente nelle caratteristiche del giacimento e nelle proprietà fisiche del petrolio e del gas. I giacimenti convenzionali di petrolio e gas si basano fondamentalmente su meccanismi di galleggiamento, formando evidenti trappole geologiche facili da individuare e sfruttare. Al contrario, i giacimenti di petrolio e gas non convenzionali sono ampiamente distribuiti e non presentano chiare caratteristiche di trappola, il che rende la loro previsione più rischiosa e richiede tecnologie di estrazione diverse.
Il petrolio e il gas nei giacimenti non convenzionali sono solitamente vincolati da forti forze capillari e non possono fluire naturalmente.
Pertanto, l'estrazione di giacimenti di petrolio e gas non convenzionali richiede la modifica delle proprietà fisiche del giacimento attraverso metodi quali la fratturazione idraulica (fracking) o l'iniezione di vapore per facilitare il flusso e l'estrazione di petrolio e gas.
Confronto degli impatti ambientali
Sia i giacimenti di petrolio e gas convenzionali che quelli non convenzionali, devono affrontare il problema delle emissioni di gas serra. Tuttavia, ci sono differenze significative nell'impronta di carbonio dei due. L'energia richiesta per i giacimenti convenzionali di petrolio e gas è principalmente energia naturale, e petrolio e gas possono salire liberamente, mentre i giacimenti non convenzionali di petrolio e gas richiedono l'immissione di energia nel sottosuolo, sia attraverso energia termica che pressione, il che genererà una maggiore pressione sull'ambiente. e risorse idriche.
L'estrazione da giacimenti non convenzionali di petrolio e gas richiede grandi quantità di acqua dolce, creando problemi di approvvigionamento e smaltimento.
Inoltre, la distribuzione diffusa delle risorse comporta anche problemi di uso del territorio, che incidono sulle infrastrutture e sullo sviluppo economico delle comunità locali. L'impatto delle attività umane sull'ambiente è inevitabile, ma la differenza di impatto tra giacimenti di petrolio e gas convenzionali e non convenzionali è ovvia e prevedibile.
Prospettive future
Dato che il mondo pone sempre più enfasi sulle energie rinnovabili, in che modo l'industria petrolifera e del gas sceglierà di sviluppare diversi tipi di giacimenti di petrolio e gas in futuro?
