Petrolio non convenzionale

Nella vasta categoria delle risorse non convenzionali, ci sono diversi tipi di idrocarburi, compresi gli oli molto pesanti, le sabbie bituminose, gli scisti bituminosi e i tight oil. All’inizio del 21° secolo, i progressi tecnologici hanno creato l’opportunità di convertire quelle che una volta erano risorse non sviluppate in riserve economiche.

I greggi molto pesanti sono diventati economici. Quelli che hanno meno di 15° API possono essere estratti lavorando con temperature e pressioni naturali del serbatoio, a condizione che le temperature e le pressioni siano abbastanza alte. Queste condizioni si verificano nel bacino dell’Orinoco in Venezuela, per esempio. D’altra parte, altri greggi molto pesanti, come certi greggi canadesi, richiedono l’iniezione di vapore da pozzi orizzontali che permettono anche il drenaggio e il recupero per gravità.

Le sabbie bituminose differiscono dai greggi molto pesanti per il fatto che il bitume aderisce alle particelle di sabbia con l’acqua. Per convertire questa risorsa in una riserva, si deve prima procedere all’estrazione in superficie o all’iniezione di vapore nel sottosuolo del giacimento. In seguito il materiale estratto viene lavorato in un impianto di estrazione in grado di separare il petrolio dalla sabbia, dalle particelle fini (particelle molto piccole) e dai fanghi d’acqua.

Sabbie bituminose dell'Alberta
Sabbie bituminose dell’Alberta

L’ubicazione della regione delle sabbie bituminose dell’Alberta e dei suoi oleodotti associati.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Gli scisti bituminosi costituiscono una categoria spesso fraintesa di oli non convenzionali in quanto sono spesso confusi con il carbone. Gli scisti bituminosi sono una roccia inorganica e non porosa che contiene del cherogene organico. Mentre gli scisti bituminosi sono simili alla roccia sorgente che produce il petrolio, sono diversi in quanto contengono fino al 70% di cherogene. Al contrario, i petroli stretti di roccia contengono solo circa l’1% di cherogene. Un’altra differenza chiave tra gli scisti bituminosi e il tight oil prodotto dalla roccia sorgente è che gli scisti bituminosi non sono esposti a temperature sufficientemente alte per convertire il cherogene in petrolio. In questo senso, gli scisti bituminosi sono ibridi di petrolio e carbone. Alcuni scisti bituminosi possono essere bruciati come un solido. Tuttavia, sono fuligginosi e possiedono un contenuto di materia volatile estremamente alto quando vengono bruciati. Così, gli scisti bituminosi non sono usati come combustibili solidi, ma, dopo essere stati estratti e distillati, sono usati come combustibili liquidi. Rispetto ad altri oli non convenzionali, gli scisti bituminosi non possono essere estratti praticamente attraverso la fratturazione idraulica o i metodi termici al momento.

L’olio di scisto è un olio ricco di cherogene prodotto dalla roccia di scisto. L’olio di scisto, che si distingue fisicamente dal petrolio pesante e dalle sabbie bituminose, è una fonte di petrolio emergente, e il suo potenziale è stato evidenziato dall’impressionante produzione dei campi di Bakken del Nord Dakota negli anni 2010, che ha notevolmente aumentato la produzione di petrolio dello stato. (Nel 2015 la produzione giornaliera di petrolio del Nord Dakota era di circa 1,2 milioni di barili, circa l’80% della quantità prodotta al giorno dal paese del Qatar, che è membro dell’Organizzazione dei paesi esportatori di petrolio.)

Il petrolio denso è spesso petrolio a gravità leggera che è intrappolato in formazioni caratterizzate da porosità e permeabilità molto basse. La produzione di olio denso richiede metodi di perforazione e completamento tecnologicamente complessi, come la fratturazione idraulica (fracking) e altri processi. (Il completamento è la pratica di preparare il pozzo e l’attrezzatura per estrarre il petrolio). La costruzione di pozzi orizzontali con completamenti a fratturazione multipla è uno dei metodi più efficaci per recuperare il petrolio stretto.

Le formazioni che contengono petrolio stretto leggero sono dominate da siltite contenente quarzo e altri minerali come dolomite e calcite. Anche l’argillite può essere presente. Poiché la maggior parte delle formazioni assomiglia al petrolio di scisto sui log dei dati (rapporti geologici), sono spesso indicati come scisto. Il tight oil ad alta produttività sembra essere legato a un maggiore carbonio organico totale (TOC; la frazione TOC è il peso relativo del carbonio organico rispetto al cherogene nel campione) e a un maggiore spessore dello scisto. Presi insieme, questi fattori possono combinarsi per creare una maggiore fratturazione legata alla pressione dei pori e un’estrazione più efficiente. Per le zone più produttive del Bakken, il TOC è stimato a più del 40%, e quindi è considerato una preziosa fonte di idrocarburi.

Altri giochi commerciali noti di tight oil si trovano in Canada e Argentina. Per esempio, ci si aspettava che la formazione Vaca Muerta dell’Argentina producesse 350.000 barili per pozzo quando fosse stata completamente sfruttata, ma all’inizio del XXI secolo erano state perforate solo poche decine di pozzi, il che ha portato a una produzione di poche centinaia di barili al giorno. Inoltre, la formazione Bazhenov della Russia nella Siberia occidentale ha 365 miliardi di barili di riserve recuperabili, che è potenzialmente più grande delle riserve convenzionali provate del Venezuela o dell’Arabia Saudita.

Considerando lo stato commerciale di tutte le risorse petrolifere non convenzionali, le più mature risiedono negli Stati Uniti contermini, dove il petrolio non convenzionale nelle fasi liquida, solida e gassosa viene estratto in modo efficiente. Per il tight oil, ci si aspettano ulteriori progressi tecnologici per sbloccare il potenziale della risorsa in un modo simile a come il gas non convenzionale è stato sviluppato negli Stati Uniti

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