Impianti Offshore e Sistemi di Produzione

Introduzione ai sistemi di produzione: concetti di processo, impianto industriale, sistema di produzione e azienda industriale.

Analisi delle tecniche decisionali. Decisioni singolo criterio e multicriteri, decisioni in ambito deterministico, di rischio ed incertezza. Cenni al metodi della programmazione lineare ed applicazione alla definizione del mix produttivo ottimale.

Classificazione ed analisi dei costi industriali (costi fissi e variabili, costi di investimento ed esercizio, costi diretti ed indiretti, costi unitari, medi, marginali). L'equilibrio economico del sistema di produzione nel medio e lungo periodo. Analisi costi, volumi, profitto; volume di produzione ottimale, punto di pareggio, decisioni make or buy.

Le fasi di progettazione di un impianto industriale e lo studio di fattibilità: preventivo tecnico, calcolo del capitale di investimento fisso e di esercizio, stima dei costi e ricavi di esercizio, conto economico previsionale, analisi finanziaria, con enfasi ed applicazioni specifiche per il settore oil & gas (es. stima CAPEX, OPEX, DRILLEX, costi di investimento di piattaforme offshore, impianti sottomarini e pipeline).

Analisi di redditività di iniziative industriali (elementi di matematica finanziaria, ammortamenti, flussi di cassa ed indici di valutazione economica: VAN, PBT, TIR, PI). Analisi di sensibilità e del rischio, decisioni in condizioni di incertezza. Durata ottima dei beni strumentali. Scelta tra apparecchiature alternative e decisioni di rinnovo dei macchinari.

Tecniche di gestione dei progetti: pianificazione delle attività e rappresentazione mediante diagrammi di Gantt e grafi. Tecniche reticolari: PERT e CPM. Il controllo dei costi di progetto. Analisi delle fasi di sviluppo di un progetto di esplorazione petrolifera e sfruttamento commerciale dei giacimenti.

Analisi dei sistemi di produzione oil & gas offshore.
a) Tipologie di giacimenti di idrocarburi e loro caratterizzazione. Stima delle dimensione del giacimento. Meccanismi di spinta e processi di recupero primario, secondario e terziario. Motivi per la riduzione di produttività di un giacimento.
b) Caratterizzazione fisica dei fluidi di giacimento (diagrammi di fase, fattori di volume, densità, viscosità, solubilità dei gas nell'olio).
c) Tecnologie di perforazione ed estrazione degli idrocarburi (impianti di perforazione ed estrazione, apparecchiature di sicurezza, completamento dei pozzi, curve caratteristiche dei pozzi e del giacimento in regime stazionario, transitorio e pseudostazionario, determinazione del punto di lavoro di un pozzo, effetti dell'acqua di strato, perdite di carico per deflussi monofase e multifase, procedura di dimensionamento delle tubazioni di produzione e analisi nodale, sistemi gas lift, previsione della produttività nel tempo.
d) Impianti di perforazione ed estrazione idrocarburi in mare: tipologie e classificazione (piattaforme fisse, galleggianti, impianti sottomarini), e loro componentistica, criteri di scelta e dimensionamento.

Non ci sono prerequisiti fatte salve le conoscenze generali acquisite nei corsi di laurea triennale nella classe L9 Ingegneria industriale.

Dispense distribuite dal docente caricate sul sito Moodle.

Chierici, G.L., Principi di Ingegneria dei Giacimenti Petroliferi, Agip S.p.A., 1989.
Chierici, G.L., L’Ingegneria dei Giacimenti di Idrocarburi, Agip S.p.A., 1999.
Ministero per la Transizione Ecologica, Piano per la Transizione Energetica Sostenibile delle Aree Idonee, PITESAI, 2021.
ENI, Enciclopedia degli Idrocarburi. Vol. 1 Esplorazione, produzione e trasporto, 2009 (estratti).

Lezioni frontali in aula. Possibilità di effettuare alcune lezioni in streaming via Microsoft Teams.

La frequenza è fortemente suggerita ma non è obbligatoria.

Prova orale eventualmente integrabile con applicazioni numeriche. Solitamente vengono poste tre domande su argomenti che coprono l'intero programma del corso.
La determinazione del voto finale terrà conto di alcuni elementi, come ad esempio: livello e la qualità della conoscenza degli argomenti; la capacità di applicare teorie e concetti ai contesti; l’utilizzo di un lessico appropriato alla disciplina oggetto di studio.