Lo stoccaggio di gas naturale in sotterraneo è realizzato in Italia nei giacimenti di idrocarburi esauriti, che sono strutture geologiche sotterranee con caratteristiche idonee all’immagazzinamento e al prelievo del gas. Il giacimento non è una cavità ma un sistema roccioso poroso e permeabile che è in grado di garantire la permanenza del gas e di erogarlo quando richiesto dal mercato: il giacimento può quindi essere visto come una spugna che trattiene il gas e lo rilascia quando richiesto.
Solitamente si utilizzano giacimenti sabbiosi già sfruttati minerariamente per la produzione di gas, situati mediamente a circa 1.300 – 2.000 metri di profondità.
Affinché un giacimento sia idoneo, deve presentare specifiche caratteristiche per quanto concerne la conformazione sia della “roccia serbatoio”, dove è contenuto il gas, che della “roccia di copertura”, che ha il compito di impedire le perdite di gas verso l’alto.
La roccia serbatoio deve essere caratterizzata da significativi valori di porosità e permeabilità dalle quali dipendono, rispettivamente, il volume di gas ospitabile e la mobilità del gas nel giacimento, ovvero il tempo necessario per le operazioni di iniezione o estrazione di una determinata quantità di gas.
La roccia di copertura è generalmente costituita da argille, materiale impermeabile che impedisce la migrazione del gas verso la superficie.
Il giacimento è quindi un sistema roccioso idoneo a garantire il confinamento del gas iniettato e la sua erogazione controllata per rispondere alle richieste del mercato, in termini di punta (portata oraria) e di portata giornaliera .
La scelta delle strutture da convertire a stoccaggio richiede un’attenta analisi dei dati geologici e dei parametri fisici delle strutture. In particolare, devono essere valutate:
- le caratteristiche delle rocce di copertura e del giacimento;
- la forma e la dimensione del giacimento;
- l’ampiezza e le caratteristiche dell’acquifero sottostante il giacimento che ne garantisce la chiusura verso il basso e verso i lati.
Le proprietà fisiche essenziali che caratterizzano una roccia serbatoio sono:
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la porosità, che è il rapporto tra il volume dei vuoti comunicanti e il volume totale della roccia, da cui dipende la capacità di stoccaggio. Elevati valori di porosità consentono l’immagazzinamento di un maggiore volume di gas in relazione alla dimensione del giacimento;
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la permeabilità, che rappresenta la rapidità con cui il gas è in grado di muoversi all’interno della roccia porosa: quanto maggiore è la permeabilità della roccia serbatoio, tanto più questa è idonea a essere utilizzata per il servizio di stoccaggio, sia nella fase di iniezione che in quella di erogazione, in quanto il fluido in breve tempo attraversa la roccia porosa, determinando di conseguenza portate orarie e di punta significative.
Figura 1 - Stoccaggio in giacimenti di gas esauriti
(Fonte Enciclopedia degli Idrocarburi – Treccani)
Gli stoccaggi sotterranei di gas naturale possono essere realizzati in diversi tipi di strutture, e precisamente:
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in giacimenti di produzione di gas esauriti o in via di esaurimento. Tutti i siti di stoccaggio attivi in Italia sono di questo tipo grazie alle caratteristiche geologiche del nostro Paese ossia all’esistenza di strutture naturali in cui il gas era intrappolato e che, una volta terminata la fase di produzione e sulla base dei dati raccolti, vengono convertite in stoccaggio adeguando il sistema di pozzi esistenti e realizzando gli idonei impianti di superficie. Quando viene avviato l’esercizio di un nuovo sito di stoccaggio non può essere superata la pressione che si aveva nel giacimento all’inizio della fase di produzione; solo a seguito di lunghi e approfonditi studi e sperimentazioni può essere autorizzato lo stoccaggio in sovrapressione, cioè a pressioni superiori a quella originaria. Nel campo di “Settala” è iniziata nel 2002 la sperimentazione e nel 2010 è stato autorizzato l’esercizio ad una pressione superiore del 7% alla pressione originaria.
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in acquifero profondo ossia strutture porose nelle quali il gas viene iniettato spiazzando l’acqua esistente; impianti di questo tipo sono presenti in Francia, USA, Canada.
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in miniere non più utilizzate o cavità ricavate in formazioni saline sotterranee. Impianti di questo tipo sono presenti in Canada, Germania e Francia.
fonte: sviluppoeconomico.gov.it
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