Tilbake til søkeresultatene

CLIMIT-Forskning, utvikling og demo av CO2-håndtering

Simulation and Optimization of Large-Scale, Aquifer-wide Injection CO2 injection in the North Sea

Alternativ tittel: Simulering og Optimering av storskala CO2 injeksjon på bassengskala i Nordsjøen.

Tildelt: kr 6,8 mill.

For at CO2-lagring skal utgjøre et relevant virkemiddel for reduksjon av europeiske klimagassutslipp, må det opereres på en mye større skala enn hva en har erfaring med i dag. Dette vil kreve gode anslag for hvor mye CO2 som praktisk og sikkert kan lagres på hvert lagringssted. For å minimere risiko for lekkasje er det i tillegg viktig å ha en god forståelse for hva som vil skje med lagret CO2 flere tusen år fram i tid. Tilgjengelige simuleringsverktøy har i dag store begrensinger, da de i hovedsak er utviklet for å møte oljeindustriens behov og derfor ikke opererer på de tidsskalaer som er relevante i CO2-lagringssammenheng. En annen utfordring er mangel på måledata for å kalibrere og validere teoretiske modeller. Vi har i dag omlag 20 år med måledata for CO2-lagringsoperasjoner, men dette blekner i det svært lange tidsperspektivet som må tas i betraktning. I prosjektet vårt angrep vi disse problemstillingene. Vi utviklet tilpasset programvare for å grundig analysere potensielle lagringssteder med hensyn til lagringskapasitet, optimal praktisk utnyttelse av denne, samt langtidssimuleringer av utviklingen i reservoaret etter at injeksjonen har stoppet. Metodene som benyttes er basert på matematiske formuleringer spesielt utviklet for å modellere CO2-lagring, og er dermed i stand til å produsere raskere og bedre resultater enn hva tilfellet er for eksisterende 3D-simulatorer. Vi har i tillegg lagt vekt på at modellene enkelt kan benyttes i kombinasjon med optimeringsverktøy. Dette gjør disse modellene velegnet for automatisk evaluering av lagringsscenarioer. Disse metodene er også nyttige hjelpemidler i arbeidet med å definere overvåkningsstrategier for CO2-lagringssteder. Arbeidet i dette projektet utgjør dermed et viktig grunnlag for arbeidet med CO2 overvåkningsmetoder i det nye nasjonale senteret for CO2 lagring: "NCCS - Industry driven innovation for fast track CCS deployment". I tillegg samarbeidet vi i prosjektet med et forskermiljø ved University of Texas som i en årrekke har studert naturlige forekomster av CO2 lagret under bakken. Bravo Dome i New Mexico er et slikt naturlig lager, der vulkansk CO2 har vært fanget under bakken i over en million år. Dette lagret har vært kjent og studert i lang tid, og det foreligger svært gode og omfattende måledata. Slike naturlige CO2-forekomster er (og vil forbli) de eneste kildene til informasjon om langtidslagret CO2, og vi benyttet derfor erfaringer og data fra Bravo Dome under utvikling og testing av våre metoder. I prosjektet har vi lagt stor vekt på å gjøre koden tilgjengelig for andre ved å bruke åpen kildekodelisenser som GPL, og koden har allerede blitt tatt i bruk av uavhengige forskere

How to inject hundreds of megatonnes of CO2 in large saline aquifers is a key question if geological carbon storage is to mitigate climate changes. In the project, we will build a set of computational tools that can be used to study and optimize such operations. The project is a natural continuation of the CLIMIT projects MatMoRA, MatMoRA-II, IGEMS-CO2, and Numerical CO2 laboratory. Building on the accumulated knowledge and open-source software developed in these projects, we now take our research one step further to investigate the large-scale problem of CO2 storage in a socioeconomic perspective. To achieve this, we continue our philosophy of having a chain of modeling tools ranging from light-weight, approximate methods to advanced 3D modeling. In this multifaceted tool-chain, different types of approximations are made to address questions like: How much CO2 can be injected? Where does the CO2 go during the injection period? What is the large-scale pressure response? How much CO2 will leak? Where should injection hubs be placed to maximize utilization of pore space? And so on. In addition, we will use a natural CO2 field as an analogue to obtain new knowledge of processes relevant to long-term CO2 storage and to validate and verify our computational methods. This will be achieved through a close cooperation with Prof. Marc Hesse and the Geological Porous Media Group at The University of Texas at Austin. In brief, the project will contribute new computational methods and workflows for evaluating large-scale CO2 storage potential in an aquifer-wide setting. Model parameters relevant to long-term storage will be obtain from a natural CO2 field. And last, but not least, the project will produce workflows and open-source, open-data tool-chains for evaluating large-scale storage scenarios particularly relevant to saline aquifers from the North Sea.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Aktivitet:

CLIMIT-Forskning, utvikling og demo av CO2-håndtering