Valutazione sperimentale della solubilità di idrocarburi leggeri (C1-C4) in fanghi di perforazione

L’obiettivo del lavoro di tesi, in collaborazione con Geolog s.r.l., è la determinazione sperimentale della quantità di idrocarburi disciolti nei fluidi di trivellazione, tramite analisi gascromatografica dello spazio di testa. L’analisi è stata condotta in laboratorio, utilizzando tre fanghi artificiali forniti da Geolog, esemplificativi delle tipologie di fango più utilizzate in campo petrolifero. I gas analizzati sono Metano, Etano, Propano e normal-Butano. L’analisi è stata effettuata in due step: in un reattore di tipo Batch è stato effettuato l’assorbimento fino a saturazione di tutti e quattro i gas, separatamente, per ogni fango. Si è operato a pressione atmosferica, poiché il fango una volta uscito dal pozzo circola a cielo aperto, e alla temperatura costante di 30 °C, la temperatura minima a cui il fango viene reiniettato nel pozzo. L’assorbimento avviene in un reattore incamiciato e agitato, isolato completamente dall’esterno. L’operazione è la seguente: si caricano 500 ml il fango, si agita e scalda fino a raggiungere i 30 °C, dopodiché si inietta il gas. L’equilibrio si raggiunge in 24/72 ore. Il secondo step è il desorbimento in beuta, in cui 295 ml di fango sono a contatto con 5 ml di aria. Si prelevano dei campioni di gas dallo spazio di testa tramite siringa per l’analisi al Gas Cromatografo. Il GC genera un segnale digitale inviato al computer e elaborato da esso, ottenendo le concentrazioni dello spazio di testa, grazie alle tarature effettuate. Tramite successive iniezioni si verifica il raggiungimento dell’equilibrio. Utilizzando i bilanci di materia è possibile determinare la concentrazione nello spazio di testa e nel fango, il rapporto tra i due è il coefficiente di ripartizione. Esso è applicabile sul campo da Geolog per determinare la concentrazione nel fango dall’analisi dello spazio di testa.