Valutazione della recuperabilità delle riserve di gas di scisto e del potenziale di sviluppo tridimensionale: studio di caso del Bloch Weiyuan, bacino del Sichuan

Perché questo gas sotterrato conta per la vita quotidiana

Nel momento in cui il mondo cerca alternative più pulite a carbone e petrolio, il gas naturale intrappolato nel profondo delle rocce scistose è diventato un importante combustibile ponte. La Cina, che importa gran parte del suo gas, è particolarmente interessata a ottenere più energia dal proprio sottosuolo. Questo studio esamina un grande giacimento di gas di scisto nel sud-ovest della Cina — il Blocco Weiyuan nel bacino del Sichuan — per determinare quanto gas sia effettivamente recuperabile oggi, quanto ne resta ancora nel terreno e come un perforazione tridimensionale più intelligente potrebbe sbloccare molto di più di questa risorsa nascosta.

Un giacimento che sfrutta solo una sottile fetta della sua roccia

Nel Blocco Weiyuan sono già stati perforati centinaia di pozzi orizzontali in una pila di strati di scisto contenenti gas, noti collettivamente come intervallo Wufeng–Longmaxi. Nonostante lo spessore totale dello scisto di circa 44–54 metri, i pozzi esistenti intercettano principalmente solo una stretta zona centrale. Gli autori mostrano che le fratture create durante la fratturazione idraulica raggiungono tipicamente solo 10–15 metri di altezza, quindi interessano solo una frazione della colonna rocciosa verticale. Quando hanno confrontato con attenzione la produzione a lungo termine di ogni pozzo con le proprietà della roccia e l’altezza delle fratture, hanno riscontrato che, in media, solo circa 13,8 metri di spessore contribuiscono effettivamente al flusso di gas — approssimativamente il 30 percento del giacimento disponibile.

Misurare quanto è stato sfruttato e cosa resta

Per capire quanto efficacemente il campo viene drenato, i ricercatori hanno stimato il “recupero ultimo” del gas per centinaia di pozzi e lo hanno confrontato con la quantità di gas originariamente presente nel volume di roccia che ciascun pozzo può influenzare. Hanno combinato diversi metodi ingegneristici, quindi hanno aggiustato iterativamente lo spessore verticale di roccia che alimenta ogni pozzo finché il recupero calcolato non corrispondeva alla produzione osservata. Nel Blocco Weiyuan, un pozzo tipico recupera alla fine circa tre quarti del gas contenuto nel volume di roccia attivamente interessato. Tuttavia, poiché i pozzi toccano solo un’altezza limitata della pila di scisto, una grande parte del gas totale resta fuori dalla portata delle fratture esistenti.

Gas nascosto in strati non sfruttati sopra e sotto

Sottraendo il gas già sotto il controllo della rete di pozzi attuale dall’ammontare geologico totale, il team ha calcolato che circa 1.690 × 10⁸ metri cubi di gas sono ancora nel sottosuolo nell’area principale di produzione — molto più di quanto sia stato finora portato in superficie. Gran parte di questo gas residuo si trova in zone verticali “avanzate” sopra e sotto la fascia attualmente utilizzata, piuttosto che in gap orizzontali inesplorati tra i pozzi. In media, più di 26 metri di spessore di scisto per località restano inutilizzati, con gli intervalli intatti più spessi e le riserve residue più ricche concentrate nella parte orientale del campo. Questi risultati indicano chiare aree geografiche in cui livelli aggiuntivi potrebbero essere presi di mira da nuovi pozzi.

Non tutti gli strati rocciosi sono uguali

Lo studio suddivide inoltre lo scisto in rocce di qualità superiore “Tipo I” e rocce di qualità più modesta “Tipo II”, sulla base del contenuto organico, della porosità e della fragilità. Utilizzando dati provenienti da oltre 180.000 punti in un modello geologico, gli autori hanno quantificato quanto gas ciascun tipo di roccia può fornire per metro di spessore. Hanno trovato che, per lo stesso spessore e area, la roccia di prima qualità Tipo I produce circa 3,7 volte più gas rispetto al Tipo II. In altre parole, servirebbe quasi quattro volte lo spessore di Tipo II per eguagliare la produzione di un metro di Tipo I. Questa distinzione è fondamentale nella pianificazione di nuovi sviluppi tridimensionali: aggiungere semplicemente più strati non è sufficiente — gli operatori devono concentrarsi su dove la roccia residua è spessa e di buona qualità.

Trovare i punti migliori per le perforazioni future

Combinando mappe di spessore inutilizzato, qualità della roccia e ricchezza del gas residuo, gli autori hanno selezionato le aree più adatte allo sviluppo multilivello, o “tridimensionale”. Hanno privilegiato zone dove sia lo spessore inutilizzato totale sia la roccia inutilizzata di alta qualità erano sostanziali, e dove il gas rimanente per chilometro quadrato era elevato. Questo processo ha individuato circa 116,7 chilometri quadrati di terreno particolarmente promettente nella parte orientale del Blocco Weiyuan, contenenti un stimato di 700,7 × 10⁸ metri cubi di gas che potrebbero essere sfruttati attraverso nuovi livelli di pozzi posizionati con cura sopra o sotto quelli esistenti.

Cosa significa per le forniture di gas future

Per i non specialisti, il messaggio principale è che il giacimento di gas di scisto di Weiyuan — e probabilmente molti altri — contiene ancora molto più gas di quanto i pozzi attuali riescano a raggiungere, anche in aree che sulla carta sembrano già dense di attività. I pozzi odierni scorrono soprattutto su una fascia media della roccia, lasciando ampi strati di scisto ricco di gas sopra e sotto. Mappando meglio quali strati sono più produttivi e dove la roccia inutilizzata è più spessa, gli operatori possono progettare pozzi orizzontali impilati che funzionano come scaffali in un alto magazzino, attingendo gas dall’alto al basso invece che da un solo livello. Se applicato con attenzione, questo approccio tridimensionale potrebbe aumentare significativamente la produzione nazionale di gas e migliorare la sicurezza energetica, sfruttando meglio le infrastrutture già esistenti.

Citazione: He, S., Li, X., Lin, Y. et al. Evaluation of shale gas reserve recoverability and three-dimensional development potential: a case study of the Weiyuan Block, Sichuan basin. Sci Rep 16, 7625 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39245-5

Parole chiave: gas di scisto, Blocco Weiyuan, sviluppo tridimensionale, utilizzo del giacimento, Bacino del Sichuan