69727 - INGEGNERIA DEL PETROLIO E DEL GAS NATURALE T

Conoscenze e abilità da conseguire

Fornire le conoscenze di base dell’economia e della geopolitica degli idrocarburi, approfondendo gli aspetti delle fasi di esplorazione geologica e geofisica, dell’ingegneria di perforazione, di produzione e di trasporto degli idrocarburi liquidi. Approfondire lo studio della sostenibilità e dell’impatto ambientale conseguente all’utilizzo degli idrocarburi liquidi e gassosi. Fornire altresì le conoscenze di base delle tecniche di produzione, trattamento, e di stoccaggio del gas naturale, insieme allo studio dei vari metodi di trasporto, che sono elementi strategici per la sicurezza degli approvvigionamenti energetici europei.

Contenuti

Parte I (Prof. Ing. Paolo Macini, 6 crediti)
Origine del petrolio e del gas naturale. Elementi di geologia del petrolio. Principi di esplorazione geofisica del sottosuolo. Introduzione allo studio dei mezzi porosi naturali. Concetti di porosità, permeabilità, saturazione, cenni al moto polifasico. Misure di laboratorio ed esercitazioni pratiche.
Idrocarburi e ambiente. Panorama energetico italiano e mondiale relativo all'utilizzo di combustibili fossili. Legislazione italiana relativa ai progetti di esplorazione e sviluppo dei giacimenti di idrocarburi, rilascio dei titolo minerari. Le fasi industriali e la valutazione economica dei progetti. Concetto e definizione di riserve di idrocarburi. Studio dell'impatto ambientale.
Richiami alle tecniche di perforazione a rotazione. Testa pozzo e attrezzature di sicurezza. Organizzazione del cantiere. Cenno alle tecniche di controllo pozzo, alla perforazione a mare e alle tecniche di perforazione direzionata.
Completamento del pozzo a foro scoperto e a foro rivestito. Schemi di completamenti singoli, multipli e selettivi. Fluidi di completamento. Tubing e croce di produzione. Operazioni di stimolazione e di fratturazione idraulica in pozzo. Controllo della produzione di sabbia. Tecniche di sollevamento artificiale: gas-lift, pompe ad astine, idrauliche e centrifughe.
Il trattamento di campo degli idrocarburi. Descrizione dei processi e principali attrezzature. Disidratazione, desolforazione e degasolinaggio. Gli idrati del gas naturale e la loro prevenzione. Stabilizzazione dei greggi e trattamento delle emulsioni.

Parte II (Prof. Ing. Ezio Mesini, 3 crediti)
Log geofisici di pozzo: generalità sulle tecniche impiegate per la valutazione degli idrocarburi in posto, log wireline e while drilling. Parametri petrofisici e loro relazioni con i parametri fisici della formazione. Log litologici, di resistività (macro e micro) e induttivi. Log di porosità (acustici e nucleari). Classificazione termodinamica dei giacimenti. Cenni alle misure PVT eseguite su miscele di idrocarburi.
Il trasporto degli idrocarburi, aspetti tecnici ed economici. Il moto di liquidi e gas nelle condotte. Le condotte: calcolo statico e misure anticorrosione. Stazioni di compressione: pompe e compressori. Cenni alla progettazione di condotte per il trasporto di idrocarburi. Il problema dello stoccaggio del gas naturale nel sottosuolo (compresa l'anidride carbonica). Cenni alla liquefazione del gas naturale (LNG).

Testi/Bibliografia

Enciclopedia degli idrocarburi: Volume 1, esplorazione, produzione e trasporto, Treccani, Roma, 2005.
Rabia: Oilwell Drilling, Graham & Trotman.
Chilingar, Robertson, Kumar: Surface operations in petroleum production (Vol I and II), Elsevier.
Macini, Mesini: Alla ricerca dell'energia: Metodi di indagine per la valutazione delle georisorse fluide, CLUEB Bologna, 1998.

Metodi didattici

Lezioni ed esercitazioni in aula, esercitazioni di laboratorio a piccoli gruppi. Attività seminariali svolte da esperti dell'industria. Possibili visite a impianti di perforazione o industrie del settore petrolifero. Durante le lezioni saranno discusse le problematiche generali dell'industria del petrolio e del gas naturale (settore upstream). Il corso sarà affiancato da esercitazioni di laboratorio. Le esercitazioni sono pratiche ed hanno lo scopo di fornire la possibilità a ciascun studente di realizzare praticamente le soluzioni dei problemi delineati in forma teorica durante le lezioni.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame consiste in un colloquio orale allo scopo di valutare le capacità critiche e metodologiche maturate dallo studente, il quale sarà invitato a confrontarsi con le tematiche affrontate durante il corso. Particolarmente valutate saranno le capacità dello studente di sapersi muovere anche all'interno delle fonti e del materiale bibliografico al fine di saper individuare in essi le informazioni utili che gli permettano di illustrare gli aspetti propri dell'ingegneria del petrolio e del gas naturale. Il raggiungimento da parte dello studente di una visione organica dei temi affrontati a lezione congiunta alla loro utilizzazione critica, la dimostrazione del possesso di una padronanza espressiva e di linguaggio specifico saranno valutati con voti di eccellenza. La conoscenza per lo più meccanica e/o mnemonica della materia, capacità di sintesi e di analisi non articolate e/o un linguaggio corretto ma non sempre appropriato porteranno a valutazioni discrete; lacune formative e/o linguaggio inappropriato – seppur in un contesto di conoscenze minimali del materiale d'esame - condurranno a voti che non supereranno la sufficienza. Lacune formative, linguaggio inappropriato, mancanza di orientamento all'interno dei materiali bibliografici offerti durante il corso non potranno che essere valutati negativamente

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore, PC, lavagna luminosa, laboratori.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Paolo Macini

Consulta il sito web di Ezio Mesini