I bacini sedimentari sono strutture geologiche di primo ordine in grado di ospitare abbondanti riserve di risorse non rinnovabili (p.e., petrolio, gas, carbone) e rinnovabili (p.e., energia geotermica). Il loro sfruttamento sostenibile è di vitale importanza per far fronte al crescente fabbisogno globale di energia nei prossimi decenni, nel rispetto dell’ambiente, con particolare riguardo all’impatto della produzione energetica sui cambiamenti climatici e per assicurare una transizione graduale ed equilibrata dalle fonti di energia fossile alle fonti rinnovabili. Obiettivo del corso è quello di fornire agli studenti una base teorica e pratica (attraverso l’utilizzo di moderne tecniche di analisi quantitativa) per la ricostruzione della dinamica, dell’architettura interna e della termicità dei bacini sedimentari per l'esplorazione e la produzione “responsabili” di energia.
scheda docente
materiale didattico
I bacini sedimentari, risorse naturali ed energetiche. Fabbisogno energetico attuale e dei futuri decenni: modelli predittivi. Sostenibilità e transizione energetica.
PARTE 1 - Principi per lo studio dei bacini sedimentari –Generalità: 1. Cosa sono i bacini sedimentari ; 2. Bacini sedimentari come sistemi complessi, fattori di controllo; 3. Criteri di classificazione; 4.Principali caratteristiche a confronto: Durata; Flusso di calore; Destino; Subsidenza; Produzione di sedimenti; Potenziale di conservazione (sollevamento ed esumazione); 5.dal bacino sedimentario alla definizione di sistemi petroliferi (convenzionali e non convenzionali) e di sistemi geotermici (media e bassa entalpia); Caratteri di un sito di stoccaggio (esempi).
PARTE 2 – Dinamica di formazione dei bacini sedimentari 1. Bacini di trazione; 2.Bacini di flessurazione.
PARTE 3 - Subsidenza e seppellimento: 1. compressibilità e compattazione dei sedimenti porosi; 2. porosità e permeabilità di sedimenti e rocce sedimentarie; 3. storia di subsidenza e backstripping; 4. subsidenza tettonica; 5. Modellazione monodimensionale (esercizio da log di pozzo)
PARTE 4 - Storia termica: Equazione di Arrhenius e indici di maturità termica; 2. Fattori che influenzano la temperatura e la paleo-temperatura nei bacini sedimentari; 3. Metodi e parametri termici e termocronologici di calibrazione (Materia organica dispersa nei sedimenti; Termocronologia a bassa temperatura; Mineralogia delle argille; Correlazioni) 4. Esempi regionali
PARTE 5 – Modellazione termica dei bacini sedimentari 1. Sedimentologia di rocce madri per la produzione di idrocarburi 1.Composizione e processi di produzione; 2. conservazione e accumulo della materia organica dispersa nei sedimenti; 3. classificazione e teorie sull’origine del kerogene in fase eo-genetica; 4. meccanismi e processi di formazione di rocce madri (case history attuali e del passato con alcuni esempi nel mondo); 5. Catagenesi e metagenesi; 6. Modellazione mono-dimensionale (esercizio su log pozzo e database geochimico)
Dal sistema petrolifero al sistema geotermico
Articoli selezionati
Materiale distribuito a lezione
Programma
IntroduzioneI bacini sedimentari, risorse naturali ed energetiche. Fabbisogno energetico attuale e dei futuri decenni: modelli predittivi. Sostenibilità e transizione energetica.
PARTE 1 - Principi per lo studio dei bacini sedimentari –Generalità: 1. Cosa sono i bacini sedimentari ; 2. Bacini sedimentari come sistemi complessi, fattori di controllo; 3. Criteri di classificazione; 4.Principali caratteristiche a confronto: Durata; Flusso di calore; Destino; Subsidenza; Produzione di sedimenti; Potenziale di conservazione (sollevamento ed esumazione); 5.dal bacino sedimentario alla definizione di sistemi petroliferi (convenzionali e non convenzionali) e di sistemi geotermici (media e bassa entalpia); Caratteri di un sito di stoccaggio (esempi).
PARTE 2 – Dinamica di formazione dei bacini sedimentari 1. Bacini di trazione; 2.Bacini di flessurazione.
PARTE 3 - Subsidenza e seppellimento: 1. compressibilità e compattazione dei sedimenti porosi; 2. porosità e permeabilità di sedimenti e rocce sedimentarie; 3. storia di subsidenza e backstripping; 4. subsidenza tettonica; 5. Modellazione monodimensionale (esercizio da log di pozzo)
PARTE 4 - Storia termica: Equazione di Arrhenius e indici di maturità termica; 2. Fattori che influenzano la temperatura e la paleo-temperatura nei bacini sedimentari; 3. Metodi e parametri termici e termocronologici di calibrazione (Materia organica dispersa nei sedimenti; Termocronologia a bassa temperatura; Mineralogia delle argille; Correlazioni) 4. Esempi regionali
PARTE 5 – Modellazione termica dei bacini sedimentari 1. Sedimentologia di rocce madri per la produzione di idrocarburi 1.Composizione e processi di produzione; 2. conservazione e accumulo della materia organica dispersa nei sedimenti; 3. classificazione e teorie sull’origine del kerogene in fase eo-genetica; 4. meccanismi e processi di formazione di rocce madri (case history attuali e del passato con alcuni esempi nel mondo); 5. Catagenesi e metagenesi; 6. Modellazione mono-dimensionale (esercizio su log pozzo e database geochimico)
Dal sistema petrolifero al sistema geotermico
Testi Adottati
Philip A. Allen, John R. Allen, 2013. Analysis: Principles and Application to Petroleum Play Assessment, 3rd Edition Basin. ISBN: 978-0-470-67377-5. 632 pagesArticoli selezionati
Materiale distribuito a lezione
Modalità Erogazione
Lezioni frontali in aula (o a distanza se richiesto). Esercizi in aula attraverso l'utilizzo di software di modellazione monodimensionale di dati di pozzo mediante l'uso di Pc portatili. Analisi in aula di articoli scientifici per redazione di schede sintetiche di dataset da modellare. Sessione di discussione dei risultati degli esercizi svolti attraverso brevi relazioni degli studenti.Modalità Valutazione
Presentazione un caso di modelling in contesto regionale a scelta (Creazione del database geologico-geochimico; Modellazione monodimensionale; Relazione conclusiva; ppt).