Organizzazione spaziale di network di fratture in rocce carbonatiche: applicazione allo studio di reservoir di idrocarburi
Creators: name: Guerriero, Vincenzo
Publisher: name: Università degli Studi di Napoli Federico II
Year: 2009

description: Lo studio delle strutture da deformazione fragile assume un ruolo centrale in diversi ambiti della geologia strutturale poiché esse i) forniscono informazioni circa sforzi e deformazioni subiti dalle rocce e ii) condizionano in maniera determinante il comportamento meccanico ed idraulico delle rocce. 
L’analisi quantitativa delle fratture, permette di calcolare (in termini di stima statistica) gli sforzi che hanno prodotto le strutture osservate e lo strain finito ad esse associato, fornendo informazioni importanti circa il contesto tettonico in cui tali deformazioni sono avvenute. Inoltre una corretta caratterizzazione del network di fratture consente una valutazione del comportamento meccanico delle rocce in risposta alla realizzazione di opere ingegneristiche quali ad esempio gallerie o scavi con svariate geometrie, nonché del loro comportamento idraulico, poiché i fluidi si spostano all’interno delle fratture con velocità superiori di diversi ordini di grandezza rispetto a quelle riscontrabili nella roccia porosa non fratturata.
La definizione del comportamento idraulico delle rocce è al centro dell’attenzione dei ricercatori in aree di studio di grande attualità quali la ricerca petrolifera, lo studio della diffusione di fluidi inquinanti connessi al trasporto o stoccaggio dei rifiuti, lo smaltimento di scorie nucleari, nonché altri studi concernenti svariati problemi ambientali connessi alla circolazione sotterranea dei fluidi. 
Nel capitolo I vengono illustrati i fondamenti dell’analisi statistica delle fratture. In questo capitolo sono descritti i principali obiettivi dell’analisi quantitativa delle strutture e le informazioni che essa può fornire. Inoltre vengono fatte alcune considerazioni sulla teoria dei metodi d’inversione, per il calcolo dello stress tettonico che ha prodotto le strutture osservate. Infine è sinteticamente illustrato un metodo, da noi proposto, per il calcolo dello strain finito subito dalle rocce esaminate, a grande scala, sulla base di dati statistici da scan line. Nei capitoli successivi vengono illustrati i metodi avanzati di analisi statistica delle fratture, con particolare attenzione alle applicazioni nel campo della ricerca petrolifera. Il capitolo II esamina il problema delle indeterminazioni associate alle stime statistiche di caratteri della fratturazione quali la densità di fratture ed i parametri che definiscono la distribuzione di probabilità delle aperture dei joint. Inoltre vengono qui sviluppate nuove equazioni per il calcolo dell’intervallo di confidenza per la densità di fratture. Il capitolo III illustra un insieme di metodi specifici per l’analisi statistica delle aperture dei joint e della loro distribuzione spaziale. I metodi proposti sono nuovi e sono stati sviluppati al fine di migliorare i risultati dell’analisi statistica. Nel capitolo IV è descritta nel dettaglio l’analisi di una successione carbonatica rappresentante un analogo superficiale di un reservoir sepolto, finalizzata alla caratterizzazione delle strutture permeabili presenti. Sulla base di tale analisi vengono individuati i corretti modelli di distribuzione statistica per le diverse tipologie di fratture incontrate, giungendo alla formulazione di un modello per le strutture permeabili presenti in un reservoir fratturato di idrocarburi..
Lo sviluppo di programmi di calcolo per il trattamento automatico di una grande quantità di dati statistici, nonché per la verifica - tramite simulazioni Monte Carlo - di alcune conclusioni teoriche ottenute, è stato parte integrante di questa ricerca. Al termine di capitoli II e III, sono sinteticamente descritti alcuni dei software di calcolo e simulazione (i cui codici sorgenti sono riportati in appendice) che sono stati sviluppati in questo lavoro.
Quasi tutti i capitoli sono stati scritti in maniera che possano essere letti indipendentemente l’uno dall’altro. Per ottenere ciò in certi casi è stato talvolta necessario ripetere in ognuno di essi, anche se parzialmente, alcuni concetti comuni già esposti negli altri capitoli. La lettura del capitolo I dovrebbe precedere quella di ognuno dei capitoli successivi. Il capitolo II ed i successivi trattano argomenti specifici e possono essere letti autonomamente.