La simulazione del serbatoio è un metodo per modellare il flusso di liquidi attraverso materiali porosi ed è ampiamente utilizzato nell’industria petrolifera per prevedere il comportamento di grandi giacimenti di petrolio e gas mentre vengono sfruttati. Creando un modello al computer di un giacimento sotterraneo, gli ingegneri petroliferi sono in grado di progettare pozzi tenendo conto dei futuri movimenti di petrolio e gas. Questo può essere utilizzato per determinare il numero e l’ubicazione dei pozzi utilizzati per estrarre materiale da un giacimento e per prevedere quali metodi di estrazione avanzata saranno necessari per sfruttare appieno il giacimento nel modo più economico.
I dati per la simulazione del giacimento sono ottenuti dai geologi sul campo utilizzando perforazioni di prova, immagini sonar e radar e dati storici di produzione da siti simili. Il giacimento è suddiviso in settori cubici e vengono calcolati i dati per la porosità, il materiale, la pressione e il contenuto di petrolio di ciascun settore. La risoluzione di un modello varia a seconda delle dimensioni di questi settori, con settori più piccoli che forniscono risultati più esatti ma richiedono un’indagine preliminare e un tempo di calcolo più lunghi. A causa del tempo e dei costi associati allo sviluppo di un’utile simulazione di giacimento, il metodo è generalmente riservato a giacimenti di recente sfruttamento e potenzialmente redditizi.
L’obiettivo principale della simulazione del serbatoio è creare una mappa delle aree porose e non porose in un serbatoio, nonché dei livelli esistenti di liquidi. Applicando una manciata di variabili fisiche alla mappa, è possibile creare un modello per mostrare i modelli di flusso dei liquidi in condizioni specifiche. Sono comunemente usati per prevedere come l’estrazione di varie quantità di petrolio da un giacimento influenzerà i livelli e le pressioni del petrolio rimanente in esso. Ciò può consentire agli ingegneri di prevedere dove perforare i pozzi per massimizzare la produzione durante la vita del campo e pianificare l’implementazione di tecniche di estrazione avanzate prima che siano necessarie.
Il campo della simulazione dei giacimenti è cresciuto costantemente in popolarità dalla sua introduzione alla fine degli anni ‘1970. I modelli di serbatoi sono diventati meno costosi e più utili nello stesso periodo, in gran parte a causa della maggiore potenza dei computer, dell’accumulo di dati storici più estesi per i programmi di simulazione e dei metodi migliorati per la raccolta dei dati sul campo e la simulazione al computer. La simulazione del serbatoio viene utilizzata per modellare l’applicazione di tecniche avanzate, come il fracking idraulico e la stimolazione termica. Anche la modellazione al computer è diventata più attraente poiché l’esplorazione petrolifera si è espansa in aree che richiedono metodi di perforazione più costosi e complessi.