Tilbake til søkeresultatene

CLIMIT-Forskning, utvikling og demo av CO2-håndtering

Water-carbon dioxide emulsions for improved CO2 sequestration and enhanced oil recovery in depleted carbonate reservoirs

Alternativ tittel: Vann-karbon dioksid emulsjoner for forbedret CO2 lagring og økt oljeutvinning fra karbonat-reservoarer

Tildelt: kr 3,3 mill.

Karbon fangst og lagring for reduksjon av klimaendringene trenger nye reservoar som kan holde på CO2 i lange perioder. Reservoar som er tappet ut for gass og olje har holdt hydrokarboner fanget over geologiske tidsskalaer har verifiserte forseglingsmekanismer samt bevisste strømningsegenskaper. Metoden som utvikles gjennom dette prosjektet skal modifisere den alternerende vann og CO2 flømming EOR strategie (WAG) og gi signifikante gevinster ved lagring av veldig ulike rater av CO2 (fra lave rater fra Sleipner og Snøhvit opp til produkjon fra kull og gass kraftverk). I tillegs er effektiv emulsjonsdannelse mellom vann og CO2 også en lovende separasjonsmetode som kan effektivisere total løsning for fangst, transport og lagring. Vi anvendte atom-nivå molekylær dynamikk og kvantekjemiske metoder for å finne hvordan man må modifisere eksisterende overflateaktive kjemikalier. Våre simularignsmetoder utnytter muligheter av GPU-baserte parallele regninger å modelere tidsutvikling av flerfasesystemer over tusenvis av nanosekund og sammerligne effekiviteten av forskjelige variasjoner. Gjennom å legge til bestemte kjemiske grupper til kjemikaljer brukt som regel å separerer CO2, klarte vi å gjøre en av modifiserte surfaktantene veldig attraktive både for CO2-vann overflate odfor grenseflater mellom CO2 og reservoar olje. Emulsjoner som dannes på denne måte vil sikre for trygg langtidslagring av CO2 og bidra til økt oljeutvinning.

Carbon capture and storage efforts aimed at reducing the climate change have a growing need for reservoirs with good flow properties able to store CO2 efficiently. Given that they kept the hydrocarbons trapped for a geological time, reservoirs that produc ed hydrocarbons for years have verified flow properties as well as storage sealing. Alternating water and CO2 flooding (WAG) has proven very efficient EOR option compared to injection of either water or carbon dioxide. Prolonging the production in a reser voir will allow to avoid huge one-time CO2 emissions associated with exploitation a new field. The injection of CO2/water emulsion instead of WAG as proposed here is not a new strategy. What is new in this project is that we plan to use molecular modellin g to design surfactant candidates with specific properties tailored for safe long terms storage of CO2 while at the same time ensuring more efficient hydrocarbon recovery. Unlike ordinary EOR for storing CO2, we aim at emulsifiers producing stable emulsio ns with CO2 but even more stable emulsions with typical in situ oil components, so that the emulsion would release CO2 via preferential emulsion formation coming in contact with hydrocarbons. The primary focus of this project is to offer an efficient CO2 storage option, with both CO2 fraction and the injection rate mainly dictated by storage efficiency. Potential benefits in terms of the EOR effect will be an additional gain which will offset some of the project costs. Beside CO2-producing power plants, a n important target for this approach would be carbon dioxide-rich fields like Sleipner and Snøhvit. It would be possible to reinject CO2 separated from the hydrocarbon well streams back into reservoir, thus mitigating the emission of carbon dioxide. Metho ds developed through this project will also be relevant for potential CO2 separation from flue gas using emulsion formation, with the actual regeneration strategy depending on the properties of actual surfactants.

Aktivitet:

CLIMIT-Forskning, utvikling og demo av CO2-håndtering