Tilbake til søkeresultatene

CLIMIT-Forskning, utvikling og demo av CO2-håndtering

UNcertainty reduction in monitoring methods for Improved CO2 QUantity Estimation (uniCQue)

Alternativ tittel: Reduksjon av usikkerhet i monitoreringsmetoder for forbedret CO2-kvantifisering

Tildelt: kr 6,5 mill.

CO2-fangst og lagring er regnet som et av de viktigste tiltakene for å forhindre klimaendringer som skyldes utslipp fra forbrenning av fossilt brensel. God kunnskap om geologiske formasjoner og om oppførselen til CO2 i undergrunnen er svært viktig for sikker lagring av CO2. Nøyaktige og pålitelige overvåkingsmetoder må benyttes både før og under injeksjon, men også for etterfølgende langtidsovervåking av lagringsstedet. Overvåkingsmetoder gir et bilde av undergrunnen og kan for eksempel brukes til tidlig påvisning av lekkasje. Disse metodene er avgjørende for å redusere risikoen forbundet med CO2-injeksjon og lagring. Det har blitt gjort mange forsøk på å studere og forbedre disse metodene, men så langt har veldig lite blitt gjort for å kvantifisere "måleusikkerhet" i resulterende overvåkingsbilder. God kunnskap om måleusikkerheten i et bilde er viktig for kvantifisering av risiko under injeksjon av CO2. I tillegg øker dette tillit til vurderingen av et lagringssted før CO2-injeksjon. Dette prosjektet fokuserer på å utvikle en metodikk for å kvantifisere usikkerhet i geofysiske overvåkingsmetoder. For gitte forenklede modeller minimeres usikkerheten ved å finjustere disse metodene. Metodene vil også bli spesialtilpasset for overvåking av CO2-lagring ved Sleipnerfeltet (utenfor Stavanger). Under prosjektets første halvdel var arbeidet fokusert på følgende oppgaver: utvikling av en "work bench" med overvåkingsmetoder, utvikling av et effektivt "forward modelling scheme", utvikling av en strategi for kvantifisering av usikkerhet, integrasjon av kvantifisering i overvåkingsmetodene og forberedelse av syntetiske modeller for testing av metodene. Målet med en "work bench" er å forenkle all videre utvikling av overvåkingsmetoder og integrering av funksjoner for å estimere usikkerhet. Basert på eksisterende SINTEF-koder (FWI og CSEM), har en ny modulær programvare, som gir større fleksibilitet, blitt implementert. For kvantifisering av usikkerhet har noen mulige strategier blitt studerte. Noen av disse har tidligere blitt beskrevet i litteratur innenfor andre fagfelt. Den først implementerte strategien er nøyaktig, men krever stor regnekraft. Denne strategien vil fungere som sammenligningsgrunnlag for videre studier. De første testene med syntetiske modeller ble utført under sommeren 2015 og resultater ble presenterte ved SIAM Conference on Mathematical and Computational Issues in the Geosciences. Under første halvdel av 2016 studerte en Postdoc alternative, mer effektive og presise metoder for å kvantifisere usikkerhet. Fokus var i en periode å undersøke i hvilken grad det er mulig å finne den modell som aller best (i en global og ikke kun lokal forstand) beskriver innsamlede geofysiske data. Etter hvert ble det konkludert at dette for tilfellet ikke er aktuelt siden den regnekraft som trengs blir altfor stor. I stedet har studier blitt gjort på hvordan man får mest mulig informasjon ut av den matrise (Hessianen) som beskriver, lokalt, hvor mye en alternativ modell kan avvike fra den beste uten at den forklarer innsamlede data dårligere. Postdoc har i tillegg arbeidet med en del nødvendige oppdateringer av SINTEF's CSEM-kode. SINTEF har under andre halvdel av 2016 utført en studie av en ny metode for usikkerhetskvantifisering med veldig gode resultater for FWI og CSEM ved Sleipner. Arbeidet ble presenter ved GHGT-13 og har blitt akseptert for publikasjon i Energy Procedia i 2017. I tillegg pågår studier av bruk av AVO-analyse på Sleipner-data for å få mer a priori informasjon til tidligere nevnte FWI-kode. Dette var ikke opprinnelig planert i prosjektet, men er ansett som et så interessant alternativ til a priori informasjon fra tunnlagsanalyse (arbeid ved BGS) at en ekstra innsats ble gjord her. De første delene av denne AVO-studien ble presentert ved GHGT-13 og har også blitt publisert i Energy Procedia i 2017. En større publikasjon på kvantitativ monitorering ved Sleipner ble også publisert i en spesialopplage av Interpretation i november 2017.

In this project, we propose the development of a method for the quantification and the reduction of uncertainties in geophysical models during CO2 monitoring. While the development in this project is implemented for seismic Full Waveform Inversion (FWI), and Controlled Source Electro-Magnetics (CSEM) the approach should be valid for other geophysical methods as well. We will use a benchmark environment to facilitate the implementation and the testing, as well as the collaboration and the communication b etween the different research partners. We aim to develop and implement the uncertainty quantification techniques for CO2 monitoring methods, addressing both the uncertainties of the model parameter amplitudes, and the spatial uncertainties of structure ( e.g., the extent of the CO2 plume). The analysis of the uncertainties will be based on the analysis of a posteriori covariance matrix. Various ways of quantifying uncertainties in monitoring methods and how to reduce these uncertainties for a particular s ite will be investigated. We will utilize the uncertainty information to optimize the CO2 monitoring for different scenarios. This includes the investigation of various misfit functions, inversion schemes, and regularization strategies for realistic synth etic models and data. Accurate a priori information based on interpretative data will also be included in the investigation. The resulting methodology will be applied to Sleipner and Snøhvit The knowledge of uncertainties of geophysical models will incre ase the value of these models significantly, and may improve the interpretation of geophysical monitoring, and the quantification of CO2. We also anticipate that the results of this project may be used in planning CO2 injection projects, and the design of efficient and cost effective monitoring programs, both for CO2 storage and EOR.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Aktivitet:

CLIMIT-Forskning, utvikling og demo av CO2-håndtering