Migrazione di fluidi in reservoir porosi e valutazione del sistema petrolifero

I metodi tradizionali per l’esplorazione degli idrocarburi utilizzano anche le manifestazioni di emissioni spontanee di questi fluidi in superficie, poiché è noto da molto tempo che esse rappresentano indicatori della presenza di giacimenti in profondità.

Vulcani di fango e altri tipi di morfostrutture sono presenti in diversi sistemi geologici e geodinamici, quali cunei di accrezione e catene a pieghe e sovrascorrimenti, nei sistemi di avan-arco e anche in margini passivi. I diversi ambienti deposizionali, ad essi associati, giocano un ruolo fondamentale nel determinare le condizioni di carico necessarie e innescare la migrazione dei fluidi e nel determinare le condizioni di stabilità dei pendii in condizioni emerse e sottomarine.

La scoperta della migrazione naturale dei fluidi in condizioni marine ha mostrato che essa è associata a diverse morfologie come rilievi e duomi o anche depressioni e crateri. Le diverse strutture sono legate alla presenza di gas formatisi in prossimità del fondale marino, in sedimenti recenti e poco compattati, oppure a fluidi che si disperdono verso la superficie in ambiente di margine continentale e di scarpata, da serbatoi profondi.

L’esplorazione in aree continentali ha permesso di studiare da vicino il fenomeno dei vulcani di fango e di metterlo in relazione alla migrazione di idrocarburi da giacimenti profondi e alla evoluzione geologica delle diverse aree.

Sono stati studiati la natura dei fanghi e delle brecce associate, i caratteri geochimici e le firme isotopiche di tutti i fluidi: acque connate e idrocarburi. Parte della ricerca è espressamente dedicata alla caratterizzazione geochimica delle acque saline di formazione poiché esse permettono un’analisi più dettagliata della storia dei processi di seppellimento, di espulsione e migrazione, avvenuti insieme agli idrocarburi.

Lo studio è integrato con la determinazione dell’attività batterica e dell’affinità termica dei gruppi batterici, ancora presenti nei fluidi, che permette una ulteriore validazione dei meccanismi di migrazione dei fluidi in profondità.

Sono definiti, inoltre, l’assetto geologico e la geometria dei serbatoi profondi, con particolare attenzione alla descrizione delle trappole strutturali e stratigrafiche. I reservoir hanno diverse caratteristiche idrologiche e quindi l’analisi geochimica di acque e brine di diversa provenienza dà indicazioni sui processi diagenetici e di migrazione all’interno dei giacimenti.

L’obiettivo principale di questa ricerca è ricostruire i diversi stadi di evoluzione, quali l’espulsione e la migrazione di fluidi, basandosi sull’integrazione delle informazioni derivanti dalla storia termo-tettonica e dalla geochimica dei fluidi. Per fare questo è usato, infatti, un approccio multidisciplinare che indaga la geochimica degli idrocarburi e delle acque saline connate insieme all’interpretazione delle strutture di sottosuolo per la valutazione del sistema petrolifero nel suo insieme.