Esplorazione e produzione di idrocarburi

L'upstream è la parte del settore petrolifero che precede il trasporto e la raffinazione: comprende la ricerca di petrolio e gas e la loro estrazione. In Italia è un'attività antica — la produzione a scala industriale risale alla prima metà del Novecento — e oggi marginale nei volumi ma tecnicamente sofisticata. Questa pagina descrive il ciclo operativo e dà la misura di che cosa produce l'Italia.

Il ciclo operativo

La sequenza è sempre la stessa, indipendentemente dalla scala del progetto.

1. Studi geologici e prospezione

Si parte dalla ricostruzione della storia geologica di un'area: quali rocce sono presenti, quali possono aver generato idrocarburi (roccia madre), quali possono averli accumulati (roccia serbatoio), quali possono averli trattenuti (roccia di copertura). Se la sequenza è plausibile si passa alla prospezione geofisica, che misura le proprietà fisiche del sottosuolo senza scavare.

La tecnica dominante è la sismica a riflessione: si genera un'onda elastica in superficie e se ne registrano le riflessioni sugli strati profondi. A terra la sorgente è tipicamente un vibratore o una carica; a mare è un air gun, che rilascia un impulso di aria compressa in acqua. I ricevitori sono geofoni a terra e idrofoni a mare. L'elaborazione produce sezioni sismiche, e nel rilievo tridimensionale un vero e proprio volume di dati che restituisce un'immagine del sottosuolo.

2. Il pozzo esplorativo

Nessuna prospezione dimostra la presenza di idrocarburi: la dimostra solo il pozzo. Un pozzo esplorativo — in gergo internazionale new field wildcat — è ubicato su una struttura che non ha mai prodotto. Il tasso di successo, cioè la percentuale di pozzi con esito positivo sul totale dei perforati, è una delle statistiche più significative del settore e storicamente si colloca ben al di sotto del 50 per cento nell'esplorazione di frontiera.

Se il pozzo trova idrocarburi si perforano pozzi di accertamento per delimitare l'estensione dell'accumulo, e solo dopo si valuta se l'insieme costituisca un giacimento, cioè un accumulo estraibile in condizioni economiche.

3. Sviluppo e coltivazione

Lo sviluppo comporta la perforazione dei pozzi di sviluppo entro i limiti accertati, il loro completamento — installazione dei tubi di produzione e delle attrezzature di controllo — e la costruzione degli impianti di superficie. La coltivazione è la sequenza di operazioni che porta gli idrocarburi in superficie, li separa dalle impurezze e li avvia alla vendita.

Nel corso della vita produttiva si interviene con operazioni di work over, manutenzione ordinaria o straordinaria sui pozzi, e con tecniche di recupero secondario o assistito per prolungare la produttività. Il tasso di recupero — la frazione degli idrocarburi inizialmente in posto effettivamente estratta — raramente supera una minoranza del totale, ed è su quel margine che si concentra buona parte dell'innovazione tecnologica.

4. Chiusura mineraria e ripristino

A fine vita il pozzo viene chiuso in via definitiva con tappi di cemento che isolano le formazioni attraversate, le strutture di superficie vengono rimosse e l'area ripristinata. È la fase meno raccontata e quella su cui la normativa si è fatta più stringente negli ultimi vent'anni.

Che cosa produce l'Italia

Nell'annata di riferimento (dati 2014) il quadro era il seguente:

• petrolio: 5,7 Mtep, pari a circa 115.000 barili al giorno, il 10,3 per cento dei consumi nazionali;
• gas naturale: 6,0 Mtep, pari a 7,3 miliardi di standard metri cubi, l'11,8 per cento dei consumi;
• impianti: 886 pozzi produttivi, 117 piattaforme offshore, 92 impianti di trattamento, 14 centrali di stoccaggio;
• investimenti: circa 1,3 miliardi di euro.

La produzione a terra si concentra nell'Appennino meridionale e nell'area padano-adriatica; quella a mare in Adriatico, dove prevale il gas, e nel Canale di Sicilia, dove prevale l'olio. Circa l'80 per cento del greggio italiano è di buona qualità, leggero e a basso tenore di zolfo; la parte restante è più pesante o più solforosa e richiede cicli di raffinazione più complessi.

Titoli minerari: permessi e concessioni

L'attività si svolge sulla base di titoli rilasciati dall'amministrazione statale. Il permesso di prospezione consente indagini non esclusive; il permesso di ricerca attribuisce il diritto esclusivo di esplorare un'area definita per un periodo determinato, con obblighi di programma di lavoro; la concessione di coltivazione autorizza la produzione. Ogni passaggio è subordinato a valutazioni ambientali e, per i progetti rilevanti, alla valutazione di impatto ambientale.

L'elenco aggiornato dei titoli vigenti, delle istanze e delle aree aperte è pubblicato dall'amministrazione sul portale dati UNMIG: è la fonte primaria, e l'unica da usare per qualunque affermazione sullo stato corrente.

Il vocabolario

Questa pagina usa una trentina di termini tecnici — trappola, anticlinale, casing, porosità, permeabilità, migrazione, tep, boe — che sono definiti uno per uno nel glossario. Per il funzionamento concreto di un impianto di perforazione e per le questioni ambientali che vi si associano si veda come operano le trivelle; per il quadro dell'intera filiera attività filiera upstream.