Estrazione del petrolio

Nella fase di produzione, si realizza un numero di pozzi sufficiente a ottimizzare lo sfruttamento del giacimento. Ogni giorno per circa 20-30 anni, un pozzo produce da 500 a 1.000 tonnellate di petrolio (qualche migliaio di barili) e qualche centinaio di migliaia di metri cubi di gas naturale.
Inizialmente, il petrolio risale la condotta, spinto dalla pressione dell’acqua e del gas presente nel giacimento. In questo modo si può recuperare il 30% del petrolio e il 90% del gas. Un altro 10-15% può aggiungersi mantenendo alta la pressione del giacimento con acqua o altro gas. Infine, un ulteriore 10-15% può essere estratto iniettando emulsioni, vapori o solventi che lavano le rocce e staccano altro petrolio. Circa il 40% del petrolio contenuto in un giacimento, però, rimane nella roccia e non può essere estratto con le tecnologie attualmente a disposizione: la ricerca petrolifera si sta concentrando sulla possibilità di poter estrarre una maggior quantità di petrolio dai giacimenti, a costi economicamente vantaggiosi.
Circa un quinto della produzione mondiale di petrolio viene dal mare, una quota che è destinata ad aumentare nei prossimi anni. Qui, in un primo momento, si realizzano tanti pozzi a distanza di pochi metri l’uno dall’altro. Poi, per drenare bene tutto il giacimento anche in senso orizzontale, i medesimi pozzi vengono deviati per raggiungere posizioni che distano fino a qualche chilometro. Se il fondale marino supera i 400 metri, occorrono impianti sottomarini con l’apertura del pozzo installata sul fondale.
Durante la fase di produzione del petrolio, insieme agli idrocarburi si estraggono grandi quantità di effluenti liquidi, che devono essere trattati in maniera adeguata per evitare una contaminazione dell’ambiente. I liquidi che vengono prodotti durante la fase di estrazione sono costituiti essenzialmente dalle acque di produzione e dalle acque di iniezione. Le prime vengono estratte insieme agli idrocarburi; infatti, all’interno dei giacimenti, il petrolio e il gas naturale sono associati a grandi quantità di acqua, molto più salina di quella degli oceani. Inoltre, con la maturazione del giacimento, si riduce la quantità di idrocarburi estratti e aumenta la quantità di acqua, tanto che, alla fine della fase di produzione di un giacimento, i volumi di acqua estratta superano quelli di idrocarburi. Le acque di produzione contengono composti organici e inorganici, spesso tossici, che devono essere eliminati dalle acque prima che queste vengano smaltite.
Le acque di iniezione derivano dal ritorno in superficie delle acque pompate nel pozzo per mantenere adeguati i livelli di pressione. Nella maggior parte dei casi le acque vengono iniettate nuovamente nel giacimento, nel caso di impianti offshore possono essere smaltite in mare, ma solo se non contengono sostanze inquinanti, in altri casi possono essere riutilizzate ad esempio per scopi agricoli.
Smaltimento dei composti dello zolfo nel gas associato
Il gas associato che risale insieme al petrolio può contenere elevati quantitativi di composti dello zolfo (principalmente H2S). In questo caso, il gas associato viene trattato in appositi impianti di desolforazione che sono in grado di eliminare il 99,9% dell’H2S presente. Il prodotto di scarto degli impianti di desolforazione è zolfo solido (S8), che può essere riutilizzato o stoccato, previa impermeabilizzazione, e conservato sul luogo di produzione in attesa di impieghi futuri.
Uno dei principali riutilizzi dello zolfo solido è la produzione di fertilizzanti, ma esistono usi alternativi: ad esempio, lo zolfo solido può essere utilizzato per la realizzazione del cemento di zolfo. Questo materiale è più resistente del cemento tradizionale ed ha un doppio vantaggio: riutilizzare una sostanza di scarto sottraendola alla discarica e risparmiare sulla produzione di materie prime.

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