Tradizionalmente, nel settore Oil&Gas, quando il ciclo produttivo si conclude e tutte le risorse utilizzabili di idrocarburi sono state estratte, gli impianti in superficie vengono dismessi, il pozzo viene definitivamente chiuso, mentre le aree adiacenti vengono riportate alle loro condizioni naturali. Soltanto nella piattaforma continentale del Regno Unito, saranno circa 1.211 i pozzi, suddivisi tra 230 giacimenti, che verranno dismessi entro il 2028. I costi stimati per queste operazioni sono di circa 60 miliardi di dollari, ma l’obiettivo è quello di contenere la spesa a 51 miliardi di dollari.

Il decommissioning dei pozzi è un centro di costo importante nel bilancio delle attività dell’Oil& Gas. Per tale ragione, in un contesto come quello attuale in cui questo tipo di operazioni aumentano, il riutilizzo dei giacimenti dismessi impiegandoli come serbatoi di stoccaggio della CO2 rappresenta una duplice opportunità: da un lato, favorisce la diffusione della tecnologia CCUS, dall’altro, permette agli operatori/produttori dei pozzi dismessi di poter contare su una nuova forma di profitto.

Come parte del consorzio REX-CO2, Ikon Science ha collaborato con la British Geological Survey (BGS) nella valutazione delle potenzialità per il riutilizzo dei pozzi nella piattaforma continentale del Regno Unito. In particolare, ad essere studiati sono stati gli acquiferi salini di Bunter Closure 36, nella parte meridionale del bacino del Mare del Nord e quelli del giacimento di gas Hamilton, ormai improduttivo, nel bacino del Mar Irlandese orientale.

Bunter Closure 36 è una formazione estesa individuata a seguito di attività esplorative condotte negli anni ‘60 ma nell’immediato non si è rivelata produttiva. Solo negli anni ‘80, a seguito di nuove esplorazioni ad una profondità maggiore, è stato scoperto il giacimento gas di Schooner che, nel corso dei decenni, ha ospitato diversi pozzi produttivi. Questi ultimi arriveranno entro breve alla fine del loro ciclo di vita e saranno così avviati al processo di decommissioning; motivo per cui sono stati scelti dal nostro gruppo di ricerca per essere studiati e riutilizzati.

Nel condurre lo studio, Ikon ha utilizzato il software RokDoc, analizzando una selezione di pozzi della piattaforma continentale UK oltre a quelli relativi alla formazione Bunter Closure 36. L’obiettivo è stato quello di valutare accuratamente il sottosuolo e verificare la fattibilità di riutilizzo di questi pozzi per l’iniezione e lo stoccaggio di CO2. Inoltre, data la carenza di dati riguardanti la pressione dei pozzi adiacenti, è stato utilizzato il database Southern North Sea di Ikon per studiare le caratteristiche dei pozzi appartenenti alla stessa riserva e il piano di faglia. Grazie a queste analisi, il team ha potuto stabilire con precisione che, in caso di riutilizzo per gli scopi indicati, l’effetto sulla curva di declino dei campi produttivi limitrofi sarebbe minimo (ad esempio sul giacimento gas di Esmond) e che l’area presenta una condizione di pressione idrostatica o potenzialmente di pressione in eccesso, vicino ai 200 psi. I dati raccolti hanno quindi dimostrato come le riserve dell’area siano collegate tra loro e caratterizzate da un livello di porosità e permeabilità ottimale. I risultati di queste indagini sulla pressione e sul comportamento meccanico delle rocce in condizioni di rottura - due parametri chiave per la fattibilità di un progetto di iniezione di CO2,- hanno consentito ad Ikon e BGS di confermare l’adeguatezza della capacità di tenuta per il contenimento sicuro di CO2.

Nel valutare, inoltre, se un pozzo è idoneo allo stoccaggio della CO2 si è tenuto anche conto della tipologia di rivestimento e della qualità del cemento utilizzate per realizzare i pozzi. Infatti, l’impiego di alcune qualità di acciaio particolarmente sensibili alla corrosione o l’impiego di certi tipi di cemento possono ridurre le potenzialità della struttura per lo stoccaggio di anidride carbonica. In aggiunta, il numero di stringhe di rivestimento (ovvero la lunga sezione di tubo collegato a un giacimento e cementato con lo scopo di  prevenire il crollo del pozzo) presenti in una formazione, come nel caso di quella di Bunter Sandstone, possono costringere gli operatori a operazioni di downhole importanti, come quelle di side-tracking (o deviazione) o di taglio e rimozione delle stringhe stesse. Queste attività possono rendere impraticabile, dal punto di vista economico, il riutilizzo del pozzo.

Una volta stabilita l’idoneità di un pozzo per il suo riutilizzo, un altro fattore da considerare è l’uso specifico che si vorrà fare dello stesso. Un pozzo può, infatti, essere utilizzato per tre diversi scopi durante le operazioni di stoccaggio di CO2: per l’estrazione di acqua nel momento dell’iniezione (per gestire la pressione), per il monitoraggio della colonna di CO2 oppure per l’iniezione della stessa. Un’accurata analisi indicherà il riutilizzo più appropriato di ogni singolo pozzo. Se, ad esempio, il pozzo penetra il giacimento in prossimità del punto di fuoriuscita (spill point), può rivelarsi inutilizzabile per l’iniezione di CO2 per via del rischio che la colonna migri al di sotto di quello stesso punto. In questo caso, sarebbe preferibile utilizzare il pozzo per il monitoraggio della CO2. Inoltre, la localizzazione dei pozzi in cui la CO2 viene iniettata è una variabile che può impattare sulla migrazione della stessa nel giacimento. Se la migrazione è contenuta, in prossimità del punto più elevato della struttura geologica, la capacità di intrappolamento e solubilità può essere compromessa. Idealmente, il pozzo dovrebbe essere localizzato in un punto intermedio tra il punto di fuoriuscita e il top della struttura geologica, in modo da consentire alla CO2 di migrare verso quest’ultima galleggiando.

Con l’adozione degli obiettivi Net Zero da parte di diversi paesi, molti pozzi Oil&Gas verranno dismessi nel corso dei prossimi anni. Una corretta valutazione del sottosuolo è fondamentale per risparmiare tempo e denaro, perché permette di identificare quali tra le infrastrutture esistenti possono essere riutilizzate in modo sicuro per l’iniezione o lo stoccaggio della CO2 e quali pozzi devono essere bonificati per garantire la sostenibilità dello stoccaggio a lungo termine.

Riconoscimenti:

Il Progetto REX-CO2 è finanziato attraverso il programma ACT (Accelerating CCS Technologies, Horizon 2020 Project No. 299681). Un contributo finanziario è stato fornito anche da ADEME (FR); Ministero per gli affari economici e politica climatica (NL); Gassnova e RCN (NO); UEFISCDI (RO); BEIS, NERC, e EPSRC (UK); e US-DOE. I contenuti di questa pubblicazione riflettono la visione dell’autore e non necessariamente l’opinione degli enti finanziatori.

La traduzione in italiano è stata curata dalla redazione di RiEnergia. La versione inglese di questo articolo è disponibile qui