Cosa succede a un serbatoio di carburante una volta vuoto?

Prima alcune precisazioni. (1) Per i serbatoi di petrolio (e lo stesso vale per i serbatoi di acque sotterranee, cioè le falde acquifere), la giusta immagine mentale è qualcosa di simile alla sabbia bagnata. Il fluido occupa lo spazio dei pori (fondamentalmente lo spazio tra i grani che esiste perché la maggior parte dei grani che compongono una roccia non sono cubi perfetti che possono impilarsi con spazio zero tra di loro) all'interno della roccia, non grandi aree esclusivamente piene di fluido. (2) I serbatoi non sono mai completamente vuoti una volta completata l'estrazione. Parliamo spesso di questo in termini di fasi di recupero, cioè recupero primario, secondario o terziario. Questa pagina fornisce una bella panoramica, ma per riassumere: il recupero primario è fondamentalmente una serie di buchi in un serbatoio, che fa affidamento sulla pressione all'interno del giacimento e sul pompaggio nei pozzi di produzione per estrarre il petrolio, che in media ti consentirà di estrarre ~ 10% di l'olio nel serbatoio. Il recupero secondario prevede una seconda serie di pozzi in cui si inietta acqua per “spingere” parte del petrolio verso i pozzi di produzione e in genere consente di salire di 40% di l'olio nel serbatoio. Infine, il recupero terziario prevede l'iniezione con tecniche o additivi aggiuntivi per cercare di sciogliere maggiormente l'olio (acqua riscaldata / vapore, iniezione di gas, polimeri, ecc.) E può avvicinarti 60% del petrolio (o forse più in scenari ideali). Alla fine, però, non otterrai mai 100% estrazione con perforazione, pompaggio e iniezione E nelle fasi di produzione secondaria e terziaria, si sostituisce l'olio con altri fluidi per la maggior parte che andranno per lo più essere lasciato indietro quando l'estrazione cessa.

Ok, quindi con i chiarimenti fuori mano, il processo di estrazione dell'olio ha alcuni notevoli impatti superficiali. Il principale è il cedimento, cioè l'affondamento della superficie del terreno, che si osserva in aree di intensa estrazione di petrolio o di acque sotterranee (ad esempio, Fielding et al, 1998 , Chaussard et al, 2013 , Metois et al, 2020 ). In gran parte ciò che sta accadendo qui è che, specialmente durante la produzione primaria, quando si estrae il fluido ma non si sostituisce il fluido, il volume ridotto di fluido nello spazio dei pori consente alle rocce del serbatoio di compattarsi in qualche modo. Questa compattazione è guidata dalla pressione di sovraccarico (cioè il peso delle rocce sopra il serbatoio) e dalla pressione del fluido inferiore nel serbatoio poiché il fluido aiutava essenzialmente a mantenere gli spazi dei pori aperti nella roccia. La compattazione delle rocce del serbatoio a sua volta provoca l'affondamento della superficie del suolo, cioè il cedimento. L'impatto più ampio di questa subsidenza dipende in realtà dal contesto di fondo, ma può aumentare il rischio di inondazioni a seconda della vicinanza ai fiumi o all'oceano. Al contrario (e come discusso in alcuni dei riferimenti sopra), l'iniezione può causare il gonfiaggio della superficie del terreno nelle aree intorno ai pozzi di iniezione.

Il processo di estrazione dell'olio può anche provocare sismicità, sia attraverso l'estrazione di fluidi durante il recupero primario (es., Segall, 1989 , McGarr, 1991) ma anche dall'iniezione durante il recupero secondario / terziario (ad esempio, Gan &Frohlich, 2013 ). Entrambi sarebbero considerati “sismicità indotta” e sono solo un sottoinsieme più piccolo di attività umane che possono causare terremoti (ad esempio, Foulger et al, 2018 ). I meccanismi sono complicati, ma possono riguardare cambiamenti di stress risultanti dalla riduzione (estrazione) o aumento (iniezione) delle pressioni interstiziali, ma anche cambiamenti nei volumi di fluido in caso di guasti, o semplicemente cambiamenti nella pressione di sovraccarico (cioè, una riduzione del peso dalla rimozione fluidi).

È importante sottolineare che questa risposta ovviamente non considera la miriade di altre questioni ambientali legate all'estrazione e al consumo di petrolio ed è questione ristretta degli impatti fisici della rimozione dei fluidi dal terreno (poiché questo è ciò di cui OP ha chiesto). Ci sono ovviamente enormi impatti ambientali dell'estrazione del petrolio (ad esempio, distruzione dell'habitat per costruire l'infrastruttura necessaria per estrarre e trasportare il petrolio, cosa succede ai prodotti di scarto durante la produzione) e il consumo (ad esempio, clima antropogenico cambiamento) e molte recensioni approfondite di questi là fuori (ad esempio, O'Rourke &Connolly , 2003 ). Infine, vale la pena notare in termini di “problemi che potrebbero sollevare in futuro”, che molte delle caratteristiche dei giacimenti petroliferi sono le stesse caratteristiche che cerchiamo nei luoghi ideali per sequestrare il carbonio (ad esempio, Benson &Cole, 2008 ). Ci sono alcuni problemi con l'utilizzo di vecchi giacimenti di petrolio per immagazzinare ipoteticamente il carbonio, principalmente legati alla riduzione del volume dei pori che potrebbe essersi verificata durante la produzione primaria, il che lo renderebbe meno adatto al sequestro.

Dipende dalla natura del serbatoio. Petrolio e gas erano già stati coperti a fondo qui. Aggiungerò che il carbone, essendo un oggetto solido, è più vicino alla tua immagine mentale di un vuoto fisico sotterraneo. Ad esempio, nel nord della Germania c'è una situazione in cui secoli di estrazione del carbone hanno portato la regione a rischio di cadere in mare. Il governo ha costruito pompe che devono funzionare per sempre , o almeno, fintanto che le persone non vogliono vivere sott'acqua.

Come aggiunta a molte buone risposte qui, una cosa da aggiungere è che alcuni pozzi, una volta esauriti, diventano pozzi di iniezione. Li usano per “smaltire” l'acqua e il petrolio tossici recuperati e simili.

Alcuni pozzi, dopo l'esaurimento, vanno anche sottovuoto. Questi in particolare sono usati per i pozzi di iniezione.

Come sfondo, ho lavorato sulla toppa dell'olio per circa 10 anni.

I giacimenti di petrolio possono si pensi alle bolle intrappolate sotto il ghiaccio. Il petrolio galleggia sull'acqua salata e rimane intrappolato nelle sacche di uno strato di materiale impermeabile sopra di loro.

Man mano che il petrolio e il gas vengono rimossi, l'acqua salata sale per prendere il suo posto.

La terra è composta da molti diversi strati di materiale, alcuni impermeabili al petrolio e altri no. L'olio scorre attraverso la materia che è permeabile, pensa ghiaia e sabbia, e sale in superficie a meno che non sia intrappolato da qualcosa che non può attraversare. La cosa che fa scorrere l'olio è l'acqua salata, che è più pesante dell'olio, spingendola verso l'alto.

Insomma, quando si estrae l'olio , qualcosa come acqua salata o argilla, prende il suo posto.

Il carburante deve essere raffinato signore lol il petrolio greggio è fondamentalmente sacche o bolle una volta esaurite o affondano o il volume viene sostituito da un altro riempitivo Mi piace pensare al nostro pianeta come una grande spugna 🧽 piena di buchi e sacche di oro nero e H 20 un po 'di questo un po'di quello.