Criteri di applicazione degli Indirizzi e Linee Guida

Gli Indirizzi e Linee Guida (ILG) richiedono, propedeuticamente alla progettazione della rete di GeoMonitoraggio (o alla verifica della rispondenza tra la rete di monitoraggio già esistente e i requisiti richiesti dalle Linee guida stesse), una fase di approfondita caratterizzazione geologica, strutturale e sismo-tettonica del sito oggetto di estrazione o stoccaggio o di geotermia, e dell’area limitrofa al sito oggetto di studio (vedi Cap. 4).

In particolare, devono essere definiti i volumi sottoposti al monitoraggio detti:

  • Dominio interno di Rilevazione (DI) = Volume prossimo al giacimento e al pozzo di reiniezione, all’interno del quale saranno identificati, monitorati e analizzati (con la massima sensibilità possibile) i fenomeni di sismicità, deformazione del suolo e le pressioni di poro (giacimento più fascia di 2-5 km);
  • Dominio Esteso di Rilevazione (DE) = Volume più ampio, il cui studio è finalizzato a definire l’eventuale evoluzione nello spazio degli eventi sismici (ulteriore fascia 5-10 km).

Tali volumi sono definiti diversamente in funzione del tipo di attività che si intende monitorare.
Si segnala che uno degli obiettivi della sperimentazione è valutare la copertura dell’attuale rete di GeoMonitoraggio e quanto la rete debba essere eventualmente integrata con nuovi punti di monitoraggio o tecnologie compatibili con le linee guida. A valle della sperimentazione potrebbero essere rivalutati i criteri di dimensionamento della rete di monitoraggio indicati negli ILG.
Le attività di GeoMonitoraggio devono essere avviate almeno un anno prima dell’inizio delle attività di coltivazione o stoccaggio e proseguite per tutto il periodo di svolgimento delle attività, per terminare almeno un anno dopo la conclusione delle attività di coltivazione o stoccaggio, nel caso di nuove concessioni, mentre nel caso di concessioni esistenti sarebbe opportuno iniziare il monitoraggio appena possibile.

Tra gli elementi fondamentali della sperimentazione vi è la messa a punto di:

  1. Reti di monitoraggio microsismico;
  2. Reti di monitoraggio delle deformazioni di suolo;
  3. Monitoraggio delle pressioni di poro.

Rete di monitoraggio microsismico

La costruzione della rete e la sua implementazione devono avvenire seguendo due principi:

  • Valorizzazione dell’esistente;
  • Raggiungimento delle migliori performance attraverso configurazioni crescenti.

Le performance che la rete deve garantire sono:

  1. Localizzazione degli eventi sismici con una Magnitudo locale compresa tra 0<mlMigliorare di almeno un’unità la magnitudo di completezza della rete sismica nazionale e locale per la localizzazione sismica nel volume DI e DE;
  2. Determinare la velocità e l’accelerazione al suolo causata dal terremoto nelle stazioni di monitoraggio vicine;
  3. Integrarsi facilmente con le reti sismiche esistenti.

I dati dovranno essere inoltre acquisiti:

  • in automatico, ovvero in tempo “quasi reale”, allo scopo di una verifica del rispetto dei livelli di soglia definiti per ogni singola concessione, in funzione delle caratteristiche sismo-tettoniche dell’area;
  • in manuale “off-line”, al fine del riconoscimento e della revisione dei dati, per le analisi di dettaglio. L’analisi avrà tempistica differenziata per le attività di estrazione (30 giorni), reiniezione di fluidi (1-2 giorni) e stoccaggio in sotterraneo (10-20 giorni).

Rete di monitoraggio delle deformazioni di suolo

Il monitoraggio delle deformazioni del suolo permette di evidenziare eventuali fenomeni di deformazione superficiale, indotti dalle attività di estrazione/stoccaggio di idrocarburi e di reiniezione di fluidi nel sottosuolo. A tale scopo è previsto l’utilizzo di dati SAR, con aggiornamenti da 3 a 12 mesi (consigliati 6 mesi) e protratto per almeno 3 anni dopo la fine delle attività. I valori di deformazione ottenuti saranno integrati con quelli forniti da una rete GPS attiva in continuo e che consenta di ottenere informazioni relative alle tre componenti dello spostamento (e eventualmente livellazione geometrica di precisione, da realizzarsi ogni 2-3 anni, monitoraggi assestimetrici e piezometrici)

Monitoraggio delle pressioni di poro

È previsto inoltre il monitoraggio delle pressioni di poro (poiché pressioni troppo elevate possono avere effetto “lubrificante” sulle faglie, riducendo la loro resistenza al taglio), utili anche per l’aggiornamento e la verifica dei modelli di giacimento.
In questa fase di sperimentazione si prevede che il monitoraggio delle pressioni di poro sia effettuato per i nuovi pozzi di stoccaggio e reiniezione (esclusi i pozzi di produzione), attraverso la misura in continuo a fondo pozzo con appositi strumenti fissi al fondo (“surface read-out”), predisposti al momento del completamento del pozzo stesso, che forniscono una misura in tempo reale.
Per alcuni dei pozzi esistenti verranno utilizzati “memory gauges”, temporaneamente posizionati al fondo pozzo per una registrazione in remoto della pressione ad intervalli predefiniti.
Periodicamente verranno effettuate campagne di misurazione della pressione statica del campo.
Un’ulteriore possibilità per acquisire i valori della pressione è quella di utilizzare pozzi non produttivi, anche ubicati nelle vicinanze, all’esterno del giacimento.

I livelli di attivazione e il sistema a Semaforo

Per quanto riguarda la gestione del monitoraggio microsismico, le IGL propongono di adottare, in via sperimentale, un sistema decisionale definito attraverso quattro livelli di attivazione basato sulla valutazione del modello geodinamico dell’area e del quadro complessivo di una serie di parametri monitorati nei domini di rilevazione, quali:

  • la variazione del numero e della frequenza degli eventi sismici, la loro magnitudo e distribuzione spaziale,
  • i valori di picco di accelerazione e di velocità del moto del suolo,
  • la variazione dei ratei di deformazione del suolo,
  • la variazione delle pressioni di poro.

I quattro livelli di intervento sono definiti nella seguente tabella.

Livello di attivazione Stato corrispondente
0 Ordinarietà
1 Attenzione
2 Riduzione delle attività
3 Sospensione delle attività

Tab. 1 Livelli di attivazione previsti in base alla valutazione del quadro complessivo dei parametri monitorati.

Nel documento ILG sono riportate in dettaglio le attività da intraprendere in relazione ai diversi livelli di attivazione (vedi Cap.9).
In prima applicazione, si propone di sperimentare l’adozione di un sistema a semaforo nel dominio interno di rilevazione dove viene effettuata la reiniezione di fluidi incomprimibili.
La variabilità dei contesti geologici, delle profondità e delle modalità con cui le attività sono svolte, della sismicità naturale di fondo e dalla sua profondità, non consentono di stabilire in modo univoco dei valori di soglia per tutti i parametri, ma solo per alcuni di essi. In particolare, le variazioni delle deformazioni e dei relativi ratei devono essere valutate caso per caso in funzione della loro distribuzione spaziale e in riferimento al quadro deformativo di fondo.

La Tabella 2 riporta intervalli o valori di riferimento indicativi che possono essere adottati per la definizione delle relative soglie in funzione delle caratteristiche geologiche del sito e di quanto valutato dalla SPM nel documento di Gestione Operativa del Monitoraggio (DGOM), (vedi Cap. 9).
Si sottolinea che quanto in tabella ha valore puramente indicativo e che i valori di soglia devono essere definiti caso per caso per ogni concessione, in funzione delle caratteristiche sismotettoniche dell’area di attività.

Livello di
attenzione		 Semaforo Mmax PGA (% g) PGV (cm/s2)
0 Verde Mmax ≤ 1.5 – –
1 Giallo Mverde ≤ Mmax ≤ 2.2 0.5 0.4
2 Arancio Mgiallo ≤ Mmax ≤ 3.0 2.4 1.9
3 Rosso Marancio < Mmax 6.7 5.8

Tab.2 Intervalli o valori indicativi dei parametri di monitoraggio rilevati nel dominio interno di rilevazione (DI) da utilizzare come riferimento per la definizione delle soglie. Sono definiti i seguenti parametri: magnitudo massima (Mmax), accelerazione di picco al suolo (PGA) e velocità di picco al suolo (PGV). Quanto in tabella ha valore puramente indicativo; i valori di soglia devono essere definiti ed esplicitati nel Documento di Gestione Operativa del Monitoraggio – DGOM caso per caso per ogni concessione, in funzione delle caratteristiche sismotettoniche dell’area di attività.

Allo scopo di una migliore comprensione delle modalità di applicazione del sistema a semaforo, in particolare relativamente al Cap. 9.4 degli ILG, si riporta quanto chiarito dal Gruppo di esperti che ha redatto gli ILG in merito alla reiniezione di fluidi e riportato a verbale della riunione del 23 dicembre 2015: «per reinieizione di fluidi ci si riferisce alla “reiniezione di fluidi incomprimibili”, e che in questa definizione non rientra lo stoccaggio dei gas, il quale è trattato diversamente sia dal punto di vista tecnico che normativo. Di conseguenza, la sperimentazione preliminare del semaforo (Cap. 9.4), come scritto negli ILG, è da applicare alle sole attività di reiniezione di liquidi, nelle condizioni definite nel punto precedente, e non alle attività di stoccaggio».