L’esame dei diversi dati acquisiti, sia tecnici-strumentali, stratigrafici, chimici che idraulici è stato notevolmente rafforzato dall’analisi dei logs geofisici di pozzo e dalla determinazione delle facies geofisiche esaminate.
L’esame comparato dei dati ha permesso di individuare in prima approssimazione l’età della successione perforata e descriverne gli intervalli principali, verificare la presenza rilevanti disturbi tettonici in seno ai carbonati, quantificare le portate estraibili dal reservoir profondo e caratterizzarne la facies chimica delle acque circolanti.
Si vogliono di seguito proporre due ipotesi nate dalle elaborazioni comparate di questo lavoro, pur riconoscendo i limiti delle analisi stratigrafiche di partenza effettuate e ricordando la necessità di ampliarle in futuro.
In particolare è risultato che l’intervallo compreso tra circa 706 e 726 m di profondità -dunque in un tratto originariamente ritenuto di età paleogenica- è caratterizzato da valori di moduli elastici, velocità sismiche, conducibilità elettriche oltre che di variazioni di temperatura e diametro del foro fortemente “anomali” rispetto ai valori medi assunti nelle altre porzioni di reservoir carbonatico paleogenico. Questi valori risultano invece del tutto confrontabili per valori assoluti, range di variazione e facies geofisiche all’intervallo incontrato a fondo pozzo a partire da circa 1006 m di profondità e datato al Maastrichtiano mediante osservazioni su sezioni sottili di carota. Si ricorda che l’analisi delle sezioni sottili predisposte sui cuttings relativi all’intervallo 706-726 m, ha rivelato che si tratta di mudstones azoici, ad eccezione di un unico frammento di rudista rinvenuto.
Una situazione del genere potrebbe essere attribuita ad un intervallo di calcari, rimanendo nel periodo paleogenico, consimili ai calcari di shelf protetto che caratterizzano le porzioni carbonatiche perforate più profonde. Calcari con facies analoghe, tuttavia, non sembrano individuabili nelle successioni note in letterature nelle aree attigue alla zona esaminata.
Si può ipotizzare pertanto che si possa trattare di un lembo, di circa 20 metri di spessore, strappato dalla piattaforma carbonatica mesozoica e riposizionato tettonicamente per effetto dell’attività in inversione di alcune strutture compressive, di cui comunque vi sono diverse evidenze, anche in corrispondenza delle sezioni sismiche acquisite in prossimità del pozzo.
Si ricorda che al momento non ci sono dati biostratigrafici che possano supportare né negare questa ipotesi di lavoro; essa si basa (per ora) dunque sull’andamento dei dati e delle misure
raccolte, e, sopprattutto, sulle analisi in profondità e statistiche di frequenza effettuate sulle variabili determinate dai logs geofisici e sui moduli elastici, caratteristici delle formazioni.
Inoltre, considerati sia i valori assoluti che le variazioni progressive relative a pressochè tutti i parametri misurati dai logs geofisici, che risultano del tutto sovrapponibili, si ritiene lecito ipotizzare anche la presenza di un raddoppio tettonico di serie in seno alla compagine carbonatica paleogenica, secondo uno schema strutturale concordante con il lembo sopradescritto. In particolare, la sequenza raddoppiata sembra individuabile tra circa 780 e 790 m di profondità e risulterebbe separata dall’intervallo fratturato, ben riscontrato, posto a circa …m.
Oltre a queste considerazioni di lavoro di carattere interpretativo, si tiene a precisare che, dato il gran numero di dati di pozzo acquisiti durante le diverse attività di campagna del pozzo Grado-1, si è cercato nell’ambito di questa prima elaborazione ed analisi dei dati di fornire una visione d’insieme, comparata ed integrata, delle diverse variabili esaminate.
Ne consegue necessariamente che ogni tema dovrà essere approfondito mediante specifiche analisi, che prevedano l’utilizzo di tecniche di studio, strumenti e softwares peculiari. In particolare, alla luce anche della prossima realizzazione del pozzo Grado-2, sarà necessario rivolgere ulteriori studi a:
analisi statistica delle discontinuità individuate nel CBIL log mediante il picking e l’elaborazione di specifici diagrammi (grafici in profondità sinusoidali e di Tad poles, proiezioni polari su reticolo di Wulff o Schmidt, diagrammi a rosa) ed il processing delle forme d’onda acquisite con il XMAC log (inversione delle onde di Stoneley per la determinazione della velocità delle onde di taglio e della densità; analisi di porosità e permeabilità) mediante l’ausilio di softwares commerciali specifici per il processing delle immagini e dei segnali (quali potrebbero essere, ad esempio, Wellcad, Mslog – Log Cruncher, JRS Suite - Petroleum Research, Terrastation II – Terrasciences).
determinazione biostratigrafica dell’intera successione litostratigrafica attraversata e datazione di dettaglio focalizzata su alcuni intervalli di maggior interesse, quali in prossimità:
1. dei presunti raddoppi e del lembo anomalo in seno al reservoir, 2. del tetto del substrato carbonatico,
3. del passaggio tra le successioni torbiditiche del flysch e le successioni mioceniche sovrastanti
4. alla base dei sedimenti quaternari,
mediante l’impiego e l’integrazione di metodi di datazione diversificati (nannofossili, foraminiferi, alghe calcaree, pollini, ecc)
campionamento ed analisi chimico-fisiche comparata, con determinazioni di alcuni elementi in tracce, di acque geotermiche prelevate dal pozzo Grado-1 ed in corrispondenza di alcuni pozzi profondi oltre 300 m perforati presso Aquileia ed in Laguna di Grado e Marano, ubicati in prossimità di sistemi di fratture che potrebbero veicolare acque profonde verso gli acquiferi superficiali.
Il pozzo esplorativo Grado-1 191 Figura 5-36. Valori dei logs geofisici acquisiti in profondità.
Il pozzo esplorativo Grado-1 193 Figura 5-38. Valori dei logs geofisici acquisiti in profondità.
Il pozzo esplorativo Grado-1 195
Grafici di correlazione dei parametri geofisici acquisiti presso il pozzo Grado-1
Neutron Porosity - Bulk Density 2,40 2,45 2,50 2,55 2,60 2,65 2,70 2,75 2,80 -1 1 3 5 7 9 11 13 15 CNC [%] Z D E N [ g /c m 3 ]
Ne utron Porosity - Bulk Density 2,40 2,45 2,50 2,55 2,60 2,65 2,70 2,75 2,80 -1 1 3 5 7 9 11 13 15 CNC [%]
Neutron Porosity - Bulk Density
2,40 2,45 2,50 2,55 2,60 2,65 2,70 2,75 2,80 -1 1 3 5 7 9 1 1 1 3 1 5 CNC [%] Z D E N [ g /c m 3 ]
Neutron Porosity - Bulk Density 2,40 2,45 2,50 2,55 2,60 2,65 2,70 2,75 2,80 -1 1 3 5 7 9 11 13 15 CNC [%] Z D E N [ g /c m 3 ] 700-706 PRE 701 706-726 746-775 790-830 830-890 890-1006 1006-1045 1045-1108
Neutron Porosity - Bulk Density
2,40 2,45 2,50 2,55 2,60 2,65 2,70 2,75 2,80 -1 1 3 5 7 9 1 1 1 3 1 5 CNC [%] Z D E N [ g /c m 3 ] Figura 5-39. Grafico di correlazione CNC vs ZDEN: sulla sinistra l’insieme di tutti i punti. Nei grafici più piccoli i singoli intervalli di profondità. Si noti la corrispondenza tra gli intervalli:
706-726 Oltre 1006 m.
Neutron Porosity - Bulk Density 2,40 2,45 2,50 2,55 2,60 2,65 2,70 2,75 2,80 -1 1 3 5 7 9 11 13 15 CNC [%] Z D E N [ g /c m 3 ] Slowness P - Vp/Vs 1,7 1,8 1,9 2 2,1 2,2 2,3 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64
Compressional Slowness (us/ft)
V p /V s R a ti o 10 100 1000 10000 2 ,5 0 2 ,5 5 2 ,6 0 2 ,6 5 2 ,7 0 2 ,7 5 2 ,8 0 Density [g/cm3] R e s is ti v it y [ o h m m ]
Figura 5-40. Grafico di correlazione ZDEN vs Resistività della roccia (da Deep Resistivity) per l’insieme di tutti i punti. Nei cerchi valori simili assunti da intervallo di 706-726 e oltre 1006 m .
Figura 5-41 e Figura 5-42 (In alto) Grafico di correlazione Lentezza P vs Rapporto Vp/Vs: sulla sinistra per l’insieme degli intervalli esaminati distinti per colore, sulla destra per i principali sistemi di fratturazione riscontrati.
Figura 5-43 (In basso) Grafico di correlazione Rapporto di Poisson vs Lentezza S per l’insieme degli intervalli esaminati distinti per colore.
Figura 5-44 (In basso) Grafico di correlazione Lentezza P vs Radiottività totale per l’insieme degli intervalli esaminati distinti per colore. Sono indicati i principali intervalli.
Figura 5-45. Grafico di correlazione Resistività dei fluidi (WRM Res) Temperatura (WTBH Temp) valutato in pozzo (in condizioni non stazionarie). Si noti l’anomalia di resistività in prossimità di 706-726 m.
Slowness P - POISSON 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 0,2500 0,2700 0,2900 0,3100 0,3300 0,3500 0,3700 0,3900 Poisson Ration C o m p re s s io n a l S lo w n e s s
Figura 5-46 (A sinistra) Valori di porosità CNC (denominato Neutron Porosity Index e indice della porosità apparente nei calcari) vs densità ricavata daZDEN log.
Figura 5-47 (A destra) Valori di porosità CNC (denominato Neutron Porosity Index e indice della porosità apparente nei calcari) vs Lentezza P ricavata da XMAC log. In entrambi i grafici sono indicate le rette di determinazione del litotipo caratteristico: si noti come gran parte del reservoir geotermico è costituito da calcari.
Si precisa che tutti i grafici che seguono comprendono anche le anomalie riscontrate puntualmente in prossimità dei sistemi fratturati.
Si è deciso di non rimuovere le anomalie, che introducono un assortimento maggiore, al fine di non alterare una visione d’insieme dei valori intervallari reali, anche se a discapito di una evidente differenziazione in profondità, comunque riscontrabile dalle curve di frequenza.
Figura 5-48. Analisi di frequenza del modulo di Bulk per tutti i dati acquisiti (sopra) e secondo diversi intervalli di profondità (a destra).
Figura 5-49. Analisi di frequenza del modulo di Shear per tutti i dati acquisiti (sopra) e secondo diversi intervalli di profondità (a destra).
Figura 5-50. Analisi di frequenza del modulo di Poisson per tutti i dati acquisiti (sopra) e secondo diversi intervalli di profondità (a destra).
Figura 5-51. CBIL log: esempi di sistemi coniugati (scale verticali diverse).
Figura 5-52. CBIL log: giunti di strato.
Figura 5-53. CBIL log: evidenze di dissoluzione da carsificazione dei calcari (scale verticali diverse).
Figura 5-54. CBIL log: struttura da incarsimento con materiale brecciato sul fondo.
Il pozzo esplorativo Grado-1 197 Figura 5-55. Dettaglio tratto dal Wavecilinder Log (grafico composito) tra circa 705 e 740 m di profondità.
6. Il modello geologico e termico risultante
L’integrazione e l’analisi incrociata dei diversi data-set pubblicati con i dati di recente acquisizione (ottenuti nell’ambito dei diversi progetti di ricerca seguiti in questo lavoro) e soprattutto con le informazioni dirette acquisite con il pozzo Grado-1, hanno permesso di approfondire alcuni aspetti di carattere generale, contribuendo a definire ed aggiornare il modello concettuale geologico e idrogeologico del termalismo profondo dell’area di Grado, risultato particolarmente legato all’evoluzione del margine adriatico della piattaforma istriana.
Diverse considerazioni nascono dalla preliminare ricostruzione geologica della struttura locale di Grado, la quale viene dunque inserita in un contesto più ampio, verificando la verosimiglianza delle ipotesi assunte con diversi dati e studi multidisciplinari. In particolare di seguito vengono richiamati i principali aspetti ed elementi che hanno concorso alla definizione del modello geologico proposto:
stratigrafie e logs geofisici provenienti da pozzi profondi perforati da Eni, Ina Naftaplin, CNR e altri soggetti minori;
sezioni sismiche acquisite a terra (Grado, Aquileia), in Laguna di Grado e Marano e nel Golfo di Trieste e derivate carte del tetto dei carbonati e delle isobate del Quaternario nella Pianura Friulana;
mappe di anomalia gravimetrica e magnetica elaborate per il Golfo di Trieste ed il suo immediato entroterra
oltre che naturalmente dati stratigrafici e biostratigrafici, tettonici e ricavabili da cartografia e studi geologici degli affioramenti.
Il modello elaborato da questi nuovi dati ha consentito di affinare lo schema di progetto, sviluppato nel corso degli studi e dei lavori precedenti nella Regione Friuli Venezia Giulia, fornendo una validazione sperimentale dei presupposti basilari imprescindibili (come la circolazione idrotermale negli intervalli superiori dei calcari) che anche le incertezze residue ed i limiti intrinseci nell’approccio (come l’incapacità, per ora, di dare una risposta univoca sulla provenienza e sulla ricarica dell’acquifero profondo). Questo quesito potrà venire affrontato quando saranno disponibili dati multidisciplinari provenienti da più pozzi che interessano l’acquifero carbonatico profondo.
In particolare, alla luce di quanto acquisito e/o ragionevolmente dedotto dalle analisi effettuate, è stato possibile per la zona di Grado:
riconoscere gli intervalli contraddistinti da maggiori valori di permeabilità e determinarne le relazioni con i sistemi di deformazione locali e/o regionali - caratterizzati da elevati valori di trasmittività -,
determinare temperatura e chimismo delle acque circolanti all’interno dei sistemi di circolazione idrotermale, di cui è stata ipotizzata la direzione di estensione nel sottosuolo,
fornire una stima dei tempi di ricircolo e della risposta prevista - in termini di carico e temperatura del sistema - a diverse forzanti idrauliche
stimare preliminarmente una portata sostenibile delle acque geotermiche profonde, al fine di sostenere un progetto di teleriscaldamento.