Studio per la modellizzazione previsionale della subsidenza antropica sui campi a gas dell'Adriatico Settentrionale con modello numerico FEM e confronto col risultato del modello Geertsma - Relazione Tecnica Fase I

D. Bau', M. Ferronato, G. Gambolati, P. Teatini
Dept. Mathematical Methods and Models for Scientific Applications, University of Padova, Padova, Italy


INTRODUZIONE

La presente relazione descrive i risultati della prima fase dell'attivita' svolta dal Dipartimento di Metodi e Modelli Matematici per le Scienze Applicate dell'Universita' di Padova (DMMMSA) nell'ambito della convenzione sottoscritta dall'Universita' di Padova e dallo Studio Legale Avv. Prof. Paolo Dell'Anno, per la realizzazione di modelli agli elementi finiti (FEM) relativi allo studio dei rischi di subsidenza antropica causata dalla produzione di gas da giacimenti dell'Adriatico Settentrionale con confronto della subsidenza simulata con il risultato del modello di Geertsma.
Il lavoro svolto in questa fase, relativo alla modellizzazione del giacimento di Irma-Carola situato ad una profondita' di 1500 m circa, e' stato eseguito utilizzando i dati di campo allo stato dell'arte in possesso di ENI - Divisione AGIP, lo studio di giacimento piu' recente elaborato dalla societa' petrolifera (che prevede lo sviluppo del campo tra il 2003 ed il 2013), ed il modello geomeccanico del bacino sedimentario dell'Alto Adriatico messo a punto dal DMMMSA e da poco pubblicato su Geotechnique.
Sono state eseguite diverse applicazioni modellistiche. Una prima simulazione di subsidenza attesa fino a termine produzione e' stata realizzata utilizzando in toto gli andamenti di pressione forniti da ENI-AGIP, ovvero impiegando come input al modello strutturale di subsidenza del DMMMSA i valori di depressurizzazione forniti dalla modello di produzione ENI-AGIP sia nel giacimento che nell'acquifero in contatto idraulico con il campo a gas (waterdrive). Successivamente, l'andamento spazio-temporale della depressurizzazione nel waterdrive in fase produttiva, e nel giacimento e waterdrive in fase post-produttiva, e' stato simulato con proprio modello dal DMMMSA ed i risultati utilizzati per una seconda applicazione del modello strutturale FEM ottenendo cosi' la previsione della subsidenza fino al 2024, 11 anni dopo la chiusura mineraria del giacimento. Infine, la subsidenza antropica attesa a fine produzione e' stata calcolata con il modello semplificato di Geertsma.
La relazione e' strutturata secondo il seguente schema:
  1. Analisi ed elaborazione dei dati a disposizione per l'applicazione modellistica:

    - caratteristiche geologiche e petrofisiche del giacimento di Irma-Carola;

    - geometria degli orizzonti geologici e dei livelli mineralizzati del campo a gas;

    - modello di produzione sviluppato da ENI-AGIP;

    - modello geomeccanico elaborato dal DMMMSA per l'Alto Adriatico;

  2. Modello ad elementi finiti del dominio di interesse;
  3. Previsioni modellistiche:

    - subsidenza attesa simulata con modello FEM fino a termine produzione sulla base delle pressioni ENI-AGIP;

    - subsidenza attesa simulata con modello FEM fino al 2024 sulla base dei risultati del modello di flusso del DMMMSA;

    - subsidenza a termine produzione con il modello semplificato di Geertsma;

  4. Conclusioni: discussione e confronto critico tra i risultati ottenuti.
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