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 II

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 seconda 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 e' relativo alla modellizzazione dei giacimenti di Naomi e Pandora che, situati ad una profondita' di 2630 m circa, ad 1-2 km l'uno dall'altro, sono tra loro in collegamento idraulico attraverso il medesimo acquifero laterale. Lo studio e' stato eseguito utilizzando:
  1. il modello statico dei campi allo stato dell'arte in possesso di ENI - AGIP;
  2. lo studio dinamico dei giacimenti recentemente elaborato dalla societa' petrolifera che, calibrato sulla storia produttiva dei campi a gas fino al 31 agosto 2002, prevede lo sviluppo futuro di Naomi fino al 2030 e di Pandora fino al 2006;
  3. il modello geomeccanico del bacino sedimentario dell'Alto Adriatico messo a punto dal DMMMSA e pubblicato da Geotechnique.
Come per la Fase 1 relativa alla simulazione del giacimento di Irma-Carola, anche in questo caso 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 dal modello di produzione ENI-AGIP sia nei giacimenti che nell'acquifero in contatto idraulico con i campi a gas (waterdrive). Successivamente, l'andamento spazio-temporale della depressurizzazione nel waterdrive in fase produttiva, e nei giacimenti 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 2050, 20 anni dopo la chiusura mineraria dell'insieme dei giacimenti. In questa fase le simulazioni sono state eseguite non solo per la curva media della compressibilita' ma anche nell'ipotesi conservativa di compressibilita' assunta nell'estremo superiore dell'intervallo di confidenza al 95%. Infine, la subsidenza antropica attesa a fine produzione e' stata calcolata con il modello semplificato di Geertsma.
La relazione \e strutturata secondo lo stesso schema della relazione della Fase 1:
  1. Analisi ed elaborazione dei dati a disposizione per l'applicazione modellistica:

    - caratteristiche geologiche e petrofisiche dei giacimenti di Naomi e Pandora;

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

    - modello di produzione sviluppato da ENI-AGIP;

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

    - subsidenza attesa simulata con modello FEM fino a termine produzione (2030) sulla base delle pressioni ENI-AGIP;

    - subsidenza attesa simulata con modello FEM fino al 2050 sulla base dei risultati del modello di flusso del DMMMSA;

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

    - subsidenza attesa simulata con modelli FEM del DMMMSA nell'ipotesi conservativa di maggiore compressibilita';

  4. La subsidenza totale attesa dalla coltivazione dei campi Irma-Carola, Naomi e Pandora;
  5. Conclusioni: discussione ed analisi critica dei risultati ottenuti.
Per quanto riguarda la descrizione del modello geomeccanico del bacino sedimentario dell'Alto Adriatico e la scelta delle curve di compressibilita' si rimanda al Paragrafo 2.4 della relazione della prima fase.
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