Cerca nel sito per parola chiave

rapporti - Deliverable

Simulazioni numeriche del processo industriale di stoccaggio del gas naturalein condizioni di sovrappressione al fine di indagare il comportamento geomeccanico

rapporti - Deliverable

Simulazioni numeriche del processo industriale di stoccaggio del gas naturalein condizioni di sovrappressione al fine di indagare il comportamento geomeccanico

Si riportano i risultati dell’attività di ricerca riguardante lo studio, mediante simulazioni numeriche, del processo industriale di stoccaggio/produzione del gas nel sottosuolo considerando anche l’esercizio in sovrappressione. La metodologia prevede inoltre un interfacciamento fra la simulazione fluidodinamica e un modulo per la simulazione geomeccanica considerando l’eventuale presenza di superfici di rottura. Infine si riporta una analisi bibliografica dei fenomeni di subsidenza e uno studio numerico finalizzato a valutare il fenomeno della subsidenza/innalzamento del suolo, mettendo a punto una metodologia.

Questo documento riporta i risultati dell’attività di ricerca riguardante lo studio, mediante simulazioni numeriche, del processo industriale di stoccaggio ed erogazione del gas e la valutazione delle capacità di stoccaggio con l’esercizio dei giacimenti in sovrappressione rispetto a quelle di fondo relative al momento della scoperta del giacimento. Un esercizio in sovrappressione, infatti, può assicurare capacità aggiuntive di gas con una ricaduta positiva sul sistema energetico, in termini di garanzia di approvvigionamento delle materie prime e di incremento della flessibilità.

Negli scorsi anni è stata messa a punto la metodologia e sono stati sviluppati strumenti software per poter affrontare numericamente questo tipo di problematiche, arrivando ad effettuare un interfacciamento di tipo ‘one-way coupling’ tra i risultati ottenuti con la simulazione fluidodinamica e il modulo per la simulazione geomeccanica. Inoltre è stata effettuata una applicazione ad un campo reale, simulando un ciclo di un anno termico in presenza di più pozzi attivi e valutando gli spostamenti e le deformazioni delle rocce.

Le attività svolte durante questo anno di ricerca hanno permesso di completare l’interfacciamento tra il modulo di fluidodinamica e il modulo di geomeccanica, inserendo in GeoSIAM la possibilità di trattare discontinuità assimilabili a fratture o faglie e poter essere così utilizzate con il modulo di geomeccanica in maniera adeguata e compatibile con le esigenze modellistiche (tipo e qualità degli elementi, definizione della superficie della discontinuità in accordo con il formato di input del modulo e del tipo di materiale associato). Sono stati eseguiti test che utilizzano una soluzione fluidodinamica analitica e altri test che considerano la soluzione calcolata dal modulo di fluidodinamica di GeoSIAM in un campo in presenza di discontinuità/fratture; è poi stato possibile utilizzare il modulo di geomeccanica e poter quantificare gli sforzi e gli spostamenti sulle strutture per una valutazione sulla resistenza meccanica delle stesse.

Altro obiettivo perseguito quest’anno ha riguardato lo studio del fenomeno della subsidenza, potenzialmente correlata alle attività O&G, di forte interesse della comunità scientifica e industriale per la sicurezza delle attività. Nel documento, oltre a riportare una analisi bibliografica dei fenomeni di subsidenza, è riportato uno studio semplificato, che considera un giacimento a diverse profondità, finalizzato a valutare gli effetti della subsidenza e/o dell’innalzamento del suolo in superficie.

Grazie a questa analisi è stato possibile validare la metodologia sviluppata ed utilizzata per le simulazioni fluidodinamiche e geomeccaniche in RSE, raggiungendo risultati soddisfacenti confrontabili con quelli di letteratura, dando la possibilità di effettuare studi e analisi su queste fenomenologie che possono avere cause naturali, legate a processi geologici e cause artificiali o antropiche legate alle azioni dell’uomo.

Progetti

Commenti