Scienze della terra

RIASSUNTO Durante i tre anni di Dottorato di Ricerca sono state studiate ed applicate delle specifiche tecniche di analisi del segnale sismico a riflessione mirate alla identificazione di livelli di idrocarburi all’interno di sedimenti marini Plio-Quaternari. Particolare attenzione è stata inoltre dedicata alla correlazione tra questi reservoir di idrocarburi e le strutture geologiche profonde che ne possono aver favorito l’accumulo. Le metodologie utilizzate sono costituite da: 1) metodi diretti, chiamati Direct Hydrocarbon Indicators, che si basano sull’osservazione delle caratteristiche acustiche di un riflettore legato a gas; 2) metodo AVO-Amplitude Variation with Offset, che si basa sull’analisi delle variazioni delle ampiezze di riflessione in funzione dell’offset, fortemente dipendente dalla presenza di idrocarburi; 3) calcolo degli attributi sismici, grazie al quale è possibile estrarre dall'onda sismica informazioni supplementari non direttamente evidenziate nei profili sismici standard osservabili dal dato originale, che contribuiscono a verificare la presenza di gas. E’ questo il caso analizzato nel Canale d’Otranto: lungo il profilo sismico MS-29 si sono riscontrate evidenze di possibili accumuli di idrocarburi all’interno della sequenza Plio-Quaternaria; gli attributi sismici sono stati applicati al bright spot osservato, sia in fase pre-stack che in fase post-stack; il metodo è risultato fondamentale per individuare le caratteristiche di ampiezza, fase e frequenza che caratterizzano un riflettore legato a idrocarburi. L’analisi AVO, ha consentito di rinvigorire l’ipotesi di un livello saturo a gas. Il bright spot osservato è ubicato in corrispondenza del margine della piattaforma carbonatica Apula. Questa avrebbe costituito l’elemento strutturale all'origine della deformazione dei sedimenti in una blanda anticlinale: in essa sarebbero stati intrappolati gli idrocarburi grazie allo sviluppo di fenomeni di compattazione differenziata tra i sedimenti di copertura di bacino e di piattaforma. Anche in Adriatico Centrale l’analisi di un possibile livello a gas lungo il profilo sismico ADRIA-95 ha fatto supporre l’esistenza di orizzonti saturi a gas all’interno della serie sabbiosa-argillosa Plio Quaternaria. In questo caso è stato effettuato l’analisi del bright spot mediante attributi sismici e AVO, i quali hanno confermato l’ipotesi. Oltretutto, sul dato sismico è stato eseguito il re-processing mirato alla definizione delle unità sedimentarie che caratterizzano la sequenza Post-Messiniana dell’area attraversata dal profilo. Sulla base dei risultati ottenuti è stato proposto l’utilizzo degli attributi per il miglior riconoscimento delle geometrie degli strati, da cui si è potuta affinare l’interpretazione dell’assetto geologico. Si è osservato nel dettaglio che l’evidenza di gas risulta collocata in corrispondenza di strati deformati da spinte profonde legate a domi salini triassici. Oltre a questi casi di studio, sono state effettuate delle analisi di possibili livelli saturi in gas riconosciuti lungo profili sismici ubicati nel Bacino Mediterraneo, in particolare nell'offshore della Sardegna Occidentale, nel Canale di Sicilia e nel Bacino Levantino. AVO e attributi sismici sono serviti a validare l’ipotesi di presenza di idrocarburi nei sedimenti Plio-Quaternari, valutando le correlazioni ai diversi contesti geologici in cui si sono impostati. L’effetto delle procedure è stata anche testata al caso specifico dei gas-idrati, con l’obiettivo di definire se un riflettore individuato lungo un profilo sismico della Penisola Antartica, potesse essere un bottom simulating reflector (BSR); questo rappresenta la tipica manifestazione sismica di gas idrato. Le procedure di AVO sono risultate efficaci anche in presenza di idrocarburi che si trovano in specifiche condizioni di temperatura, pressione e composizione. Le medesime procedure di analisi del segnale sismico sono state quindi applicate a dati che furono acquisiti con diverse sorgenti, modalità di registrazione e geometrie di acquisizione, in funzione dei diversi target da raggiungere. Grazie a ciò è stato possibile fare un confronto tra le varie risposte del metodo a questi “parametri" e giudicare le condizioni del dato originale che consentono di ottenere i risultati più soddisfacenti. L'insieme delle analisi effettuate conferma l'utilità di un approccio sempre più avanzato di analisi AVO e di Attributi Istantanei via via più complessi. Suggerisce inoltre l'opportunità di correlare la presenza di idrocarburi agli elementi geologici presenti, riconoscibili attraverso una accurata interpretazione del dato sismico.