Nascosto in profondità sotto i nostri piedi, i giacimenti petroliferi sono costituiti da idrocarburi come petrolio e gas naturale, immagazzinato all'interno di roccia porosa. Questi sistemi sono particolarmente interessanti per i fisici, in quanto mostrano chiaramente come i gradienti di temperatura tra diverse regioni influenzino i gradienti delle pressioni e delle composizioni dei fluidi. Però, perché questi serbatoi sono così difficili da accedere, i ricercatori possono modellarli solo utilizzando i dati provenienti da pochi punti sparsi, il che significa che molte delle loro proprietà possono essere solo indovinate.
In un nuovo studio pubblicato su EPJ MI , fisici dalla Francia e dal Vietnam, guidato da Guillaume Galliero presso l'Università di Pau, hanno scoperto che questa supposizione in realtà non è necessaria. Mostrano che se si fanno le scelte giuste nella costruzione dei modelli, non sono necessarie ipotesi per calcolare l'impatto dei gradienti di temperatura sui gradienti di pressione e di composizione.
In definitiva, Il team di Galliero ha sviluppato un'equazione che esprime appieno il gradiente di pressione dei giacimenti petroliferi, che hanno poi usato per determinare le variazioni nella composizione degli idrocarburi in tutta la miscela. Basandosi su questa equazione principale, sono stati in grado di identificare diversi casi speciali in cui il gradiente di pressione è influenzato da altre proprietà, compresa l'entropia residua del fluido, il punto in cui la permeabilità della roccia diventa inferiore a una certa soglia. Quando questo accade, i gradienti di temperatura generano gradienti di pressione che sono proporzionali a questa entropia residua. Ciò implica che i gradienti di pressione attraverso piccole parti del fluido sono generati dall'equilibrio tra la propria entropia residua, e quella del fluido nel suo complesso.
Galliero e i suoi colleghi sono partiti dai principi base della termodinamica, quindi convalidato le loro conclusioni utilizzando simulazioni al computer. Il loro lavoro potrebbe rivelarsi prezioso per gli ingegneri petroliferi e i geoscienziati che esplorano le intriganti proprietà termodinamiche dei giacimenti petroliferi.
