Estrazione degli idrocarburi: differenze tra le versioni
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[[File:Schemat wydobywania ropy naftowej.svg|thumb|Schema di un impianto di perforazione offshore:<br />1) [[Piattaforma petrolifera]]<br />2) Strati di roccia superficiali<br />3) [[Pozzo petrolifero|Pozzi petroliferi]]<br />4) Roccia serbatoio (o ''reservoir'')]] |
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Sinteticamente un [[pozzo]] di [[petrolio]] può essere descritto come un lungo foro praticato nel sottosuolo, a diametri decrescenti, con un'ampiezza che va da circa 80 [[centimetro|cm]] a circa 15 cm, perforato fino a una profondità variabile da poche centinaia di [[metro|metri]] fino a 6-8 [[chilometro|km]], la cui funzione è quella di mettere in diretta comunicazione gli [[strato (geologia)|strati]] in cui sono accumulate le miscele idrocarburiche con la superficie. |
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Per la sua esecuzione, a seconda che si tratti di perforazione a mare (''off-shore'') o perforazione a terra (''on-shore''), si usa un apposito [[impianto di perforazione]] montato su una [[piattaforma petrolifera|piattaforma]] o direttamente sul suolo. La parte più evidente è una torre metallica alta fino a circa 60 metri, solitamente a traliccio. |
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Alla base della torre vi è un'area di lavoro, chiamata "piano sonda", dove si trova una tavola rotante<ref>''rotary table'' in inglese</ref> con al centro un foro attraverso il quale vengono calati gli strumenti di perforazione. A cavallo del foro si fissa la cosiddetta "asta quadra" (sotto la quale saranno poi avvitate le successive aste di perforazione), che trasforma il movimento rotatorio della tavola di rotazione in movimento assiale. Le aste di perforazione sono a sezione circolare, cave all'interno, e vengono avvitate l'una all'altra man mano che la perforazione scende in profondità. |
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Le operazioni di [[trivellazione]] mediante l'utilizzo dell'asta quadra sono ormai considerate obsolete visto che questo sistema permetteva di poter perforare soltanto una lunghezza pari a quella di una sola asta di perforazione (poco più di 9 metri) per volta. La tecnologia di perforazione attuale prevede l'utilizzo di un grosso motore denominato "top drive" sostenuto da un robusto "gancio" posto all'interno della torre e sul quale viene avvitata la prima di tre aste di perforazione (uno "stand"). Il top drive imprime la rotazione a tutta la batteria di aste in pozzo. Questo sistema consente di perforare una lunghezza pari a tre aste per volta senza ricorrere al cambio asta dopo una singola asta perforata. |
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L'estremità inferiore dell'ultima asta monta lo "scalpello" di perforazione, costituito da tre resistentissimi rulli dentati che ruotando frantumano la roccia o da una matrice compatta munita di inserti in [[carburo di tungsteno]] o [[diamante artificiale]] che operano sulla roccia un'azione abrasiva. La velocità di perforazione è particolarmente influenzata dal tipo di rocce incontrate e dalla profondità di lavoro. In generale per perforare un pozzo di 2–3 km sono necessari alcuni mesi. |
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Un [[Fango di perforazione|fango speciale]] viene fatto circolare all'interno del pozzo, per raffreddare lo scalpello e per rimuovere i detriti di roccia prodotti ("cutting"). Inoltre, il fango ha la funzione di evitare crolli delle pareti del pozzo bilanciando la pressione dei fluidi contenuti nelle rocce perforate e impedire che questi risalgano pericolosamente verso la superficie. Il fango viene pompato all'interno delle aste cave, fluisce in corrispondenza dello scalpello e risale nell'intercapedine (detta "annulus") tra le aste e le pareti del pozzo. Una volta tornato in superficie il fango viene [[Setacciatura|setacciato]] attraverso vagli vibranti ("vibrovagli"), eventualmente [[Degasaggio|degassato]] e [[Corrente di ricircolo|rimesso in circolazione]] nel pozzo. I detriti di roccia riportati in superficie vengono esaminati da una squadra di geologi ("mud logging") che conferma o smentisce le previsioni sull'intervallo roccioso che si sta perforando. |
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Immagine:Oilrig-AB-north.JPG|Impianto per la perforazione di un pozzo petrolifero |
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File:Tete-de-foreuse-p1010268.jpg|Scalpello tricono dentato utilizzato per la perforazione di pozzi petroliferi |
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==Estrazione== |
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[[File:Deepwater drilling systems.png|thumb|upright=1.8|Confronto tra diversi tipi di impianti di estrazione petrolifera offshore, classificati in base alla profondità delle acque (crescente da sinistra a destra).]] |
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Completata una fase di perforazione generalmente si procede alla realizzazione di una serie di [[indagine geoelettrica|indagini geoelettriche]] (''log''), calando nel pozzo delle apposite sonde. Una volta completata questa fase, il pozzo può essere intubato calando diverse sezioni di tubi d'[[acciaio]] come rivestimento del foro. I tubi di rivestimento vengono cementati alla roccia per evitare fughe di [[idrocarburi]] o altri fluidi nell'intercapedine tubaggio-roccia. |
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Infine il pozzo viene completato internamente installandovi una serie di tubi di piccolo diametro (da 7 a 12 cm, detti [[tubing]]) che hanno la funzione di condurre all'esterno il petrolio. La bocca del pozzo viene dotata di un sistema di [[Valvola di sicurezza|valvole di sicurezza]] (in gergo petrolifero chiamato "albero di Natale"), che permette l'erogazione controllata del [[petrolio]] in [[Serbatoio|serbatoi]] provvisori di stoccaggio o la sua immissione diretta in un [[oleodotto]]. |
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Se la pressione del petrolio non è sufficiente a farlo risalire all'interno dei tubi sino alla superficie o se si vuole velocizzare l'attività estrattiva, è possibile montare delle apposite [[Pompa|pompe]] sia in superficie sia a fondo pozzo.<ref name=Trec>{{cita web |url=http://www.treccani.it/vocabolario/petrolio/ |editore=Treccani.it |titolo=Petrolio |accesso=26 settembre 2012}}</ref> |
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Immagine:Wellhead-dual completion.jpg|Testa pozzo con completamento doppio. |
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Immagine:Oil well.jpg|Pompa superficiale per l'estrazione del petrolio; a destra nella foto è visibile la testa pozzo. |
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==Note== |
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<references/> |
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==Bibliografia== |
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* Rabia H.,''Oilwell Drilling'', Graham & Trotman |
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* Economides M.J., ''Petroleum Well Construction'', Wiley |
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* Aadnoy B.S., ''Modern Well Design'', Balkema |
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* Nguyen J.P., ''Drilling'', Technip |
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==Voci correlate== |
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* [[Paesi per produzione di petrolio]] |
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* [[Prodotti derivati dal petrolio]] |
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* [[Estrazione del petrolio in Italia]] |
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== Collegamenti esterni == |
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* {{cita web |1=http://www.petrolioegas.it/ |2=Petrolio e gas: Il portale per conoscere il petrolio, il gas e le attività di esplorazione e produzione degli idrocarburi in Italia |accesso=15 maggio 2012 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20130730170945/http://www.petrolioegas.it/# |dataarchivio=30 luglio 2013 |urlmorto=sì }} |
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{{Industria petrolchimica}} |
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{{Controllo di autorità}} |
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{{portale|ingegneria}} |
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