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I reservoir e le trappole petrolifere

reservoir
Un reservoir, in italiano roccia serbatoio, è una roccia che contiene nel sottosuolo sia petrolio che gas ed è in grado sia di trattenerli, quando è sovrastata da una roccia impermeabile. Una roccia per costituire un serbatoio deve possedere due caratteristiche particolari: la porosità e la permeabilità.

Che cosa è un reservoir?

Un reservoir è un corpo roccioso che si trova nel sottosuolo con porosità e permeabilità sufficienti per contenere gli idrocarburi. La porosità di un reservoir varia dal 5 al 30%, anche se non tutti i pori disponibili sono occupati da petrolio in quanto c’è anche la presenza di una certa quantità di acqua di formazione.

La porosità

La porosità è data dal rapporto tra volume dei vuoti e volume totale della roccia.

L’origine dei pori di una roccia può essere primaria o secondaria, a seconda che gli interstizi si siano generati durante o dopo i processi litogenetici.

Porosità primaria

La porosità primaria è data dai vuoti che sono lasciati dai granuli che si depositano l’uno sull’altro. Questo tipo di porosità è tipica delle rocce sedimentarie clastiche, che, per quanto riguarda le dimensioni, vanno dalle argille sino ai blocchi.

La porosità primaria è tipica di alcune rocce a consistenza litica, come i travertini. Una porosità di tipo vacuolare hanno alcune rocce vulcaniche, come le pomici, nelle quali i pori si formano durante le fasi di degassazione.

Porosità secondaria

La porosità secondaria è caratteristica di tutte le rocce a consistenza più o meno litica. Questa porosità viene prodotta da fenomeni di fratturazione (processi tettonici, vulcanici, metamorfici, gravitativi, ecc.) ma anche dal carsismo. La porosità secondaria si genera quindi dopo la formazione della roccia stessa.

La permeabilità

Oltre alla porosità, l’altra proprietà idrogeologica importante delle rocce è la permeabilità. Essa è definita come l’attitudine che ha una roccia a lasciarsi attraversare dall’acqua.

Anche la permeabilità può essere primaria o secondaria. La permeabilità primaria si ha nei terreni con porosità efficace, mentre la permeabilità secondaria nelle rocce fratturate.

I reservoir possono essere divisi i due categorie:

  1. reservoir con porosità e permeabilità primaria;
  2. reservoir con porosità e permeabilità secondaria.

Le trappole petrolifere

Una trappola petrolifera concentra i fluidi petroliferi in zone particolari, consentendo le esplorazioni commerciali. Le trappole petrolifere forniscono il “tappo” al livello petrolifero.

Ci sono due tipi di trappole petrolifere:

  1. Trappole strutturali;
  2. Trappole stratigrafiche.

In realtà molte trappole sono generate da una sequenza di eventi geologici, quindi un resevoir non può essere classificato cosi rigidamente.

In modo da intrappolare olio e gas, le strutture devono esistere prima che la generazione degli idrocarburi cessi.

Trappole strutturali

Le trappole strutturali sono formate dai movimenti tettonici. Esempi di trappole strutturali sono:

  • Trappole faglie;
  • Trappole anticlinali (circa l’80% dei giacimenti petroliferi fanno parte di questa categoria);
  • Diapiri salini.

Una trappola-faglia si forma quando le formazioni su un lato della faglia sono state spostate in una posizione tale da impedire ulteriori migrazioni di petrolio. Ad esempio, una formazione impermeabile posta su un lato della faglia potrebbe essere spostata di fronte alla formazione petrolifera posta nell’altro lato della faglia.

trappola-strutturale faglia

La trappola-anticlinale il petrolio, o il gas, migra nella parte superiore della struttura dove uno strato impermeabile, al top della struttura stessa, evita che il petrolio fuoriesca.

trappola-strutturale-anticlinale

Anche le rocce evaporitiche possono originare ottime trappole: i depositi salini, essendo più leggeri
delle rocce circostanti tendono a salire verso l’alto, curvano gli strati soprastanti e formando
strutture chiamate “diapiri salini“, che sono molto favorevoli all’accumulo di idrocarburi.

Moltissimi bacini petroliferi in tutto il mondo sono associati alla presenza di diapiri salini (per esempio, in Europa Centrale).

diapiro-salino-trappola-petrolio-reservoir

Le trappole stratigrafiche

Le trappole stratigrafiche si formano quando il reservoir è sigillato superiormente da un altro strato con differente porosità/permeabilità.

Esempi di trappole stratigrafiche sono:

  • Uno strato petrolifero inclinato viene troncato da uno strato orizzontale di roccia impermeabile (unconformity, cioè una superficie di erosione).Se degli strati reservoir sotto un uncorformity sono tiltati, e gli strati impermeabili sopra l’uncorfomity formano un sigillo, c’è una geometria a trappola.
  • Uno strato petrolifero, compreso tra due strati impermeabili, presenta una terminazione stratigrafica pinchout.
trappola-stratigrafica
trappola-stratigrafica

Ulteriori letture

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Antonio Nirta
Antonio Nirta
Geologo classe '86, laureato in Scienze e Tecnologie Geologiche all'Università di Pisa. Oltre a fare divulgazione geologica, svolgo la libera professione di geologo ed insegno Matematica e Scienze. Adoro la scienza, la tecnologia e la fotografia. Lettore appassionato dei romanzi fantasy e dei romanzi storici, ho un debole per la pizza e tifo Juve.

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