Tilbake til søkeresultatene

CLIMIT-Forskning, utvikling og demo av CO2-håndtering

CO2 Storage from Lab to On-Shore Field Pilots Using CO2-Foam for Mobility Control in CCUS

Alternativ tittel: CO2 lagring oppskalert fra lab til feltpiloter ved bruk av skum som mobilitetskontroll i CCUS

Tildelt: kr 10,1 mill.

Klimautfordringer påvirker globale energistrategier. Dette framtvinger krav om redusert karbonavtrykk i petroleums¬produksjonen. Dette kan i olje- og gass industrien oppnås i petroleumsproduksjon med samtidig lagring av karbon, i form av injeksjon og lagring av CO2. Målene i Parisavtalen og FN's bærekraftsmål kan ikke oppnås uten en betydelig global innsats innen permanent CO2-laging. Carbon Capture and Storage (CCS), hvor antropogenisk CO2 fanget fra industrigassutslipp, blir lagret i saltvannsformasjoner er lansert som en mulig teknologi for dette, men kostnaden og hvem som skal betale for dette er ikke klarlagt, så langt er det skattebetalere og sluttbrukere som er tiltenkt regningen. Dette er kanskje gjennomførbart i rike vestlige land men globalt er ikke dette en mulig løsning for permanent lagring av fanget antropogenisk CO2. Volumene av CO2 som må lagres for å ha en innvirkning på klimautviklingen er så store at industrien må delta. Industrien vil ikke kunne bidra uten at det er en inntjening assosiert med CO2 lagring. Dette prosjektet har derfor som målsetting å demonstrere at det finnes ny teknologi for CO2 lagring med kommersiell inntjening tilgjengelig for industrien. Ny teknologi utviklet ved Universitetet i Bergen benytter antropogenisk CO2 sammen med mobilitetskontroll ved bruk av skum i økt oljeutvinningsprosesser (EOR). Dette er en økonomisk bærekraftig løsning for CO2 lagring. Konvensjonell CO2 EOR har ikke tilstrekkelig inntjening for global industriell interesse for CO2 lagring. Den nye teknologien forbedrer inntjeningsevnen for petroleumsnæringen innen økt oljeutvinning. Bruk av CO2-skum øker oljeproduksjonen og lagrer mer CO2 enn ved konvensjonell CO2 injeksjon, reduserer operasjonskostnadene og gir mer effektiv oljefortrengning. Generelt gir vanninjeksjon 30-50% oljeutvinning, CO2 EOR 5-10% mer, mens CO2 skum EOR kan gi 10-30% mer oljeutvinning etter vannflømming. Ved samtidig CO2 lagring i EOR vil denne teknologien globalt kunne realisere CO2 lagring og Carbon Capture Utilization and Storage (CCUS), samtidig som verdens økende befolkning får mer energi. I dette prosjektet har nært prosjektsamarbeid mellom akademia, myndighetene og industrien demonstrert i stor skala at dette er mulig. Prosjektet en en del av MoU samarbeidet innen CCUS mellom USA og Norge. CCUS-bidrag fra prosjektet: - For å realisere global CO2 lagring med volumer store nok til å bidra til å redusere global oppvarming verifiserer prosjektet ny og mer bærekraftig teknologi for oljeproduksjon, både mht. økonomi og miljø, som gir industrien tilstrekkelige attraktive kommersielle insentiver til å delta i CCUS. - Neste generasjons petroleumsingeniører har i dette prosjektet fått helverdikjeden av CCUS integrert i sin utdanning, inkludert oppskalering fra lab til felt. Et internasjonalt forskningssamarbeid mellom 6 universiteter og 6 oljeselskaper i USA og Europa har utviklet mer effektive metoder for CO2 lagring ved bruk av CO2 skum som mobilitetskontroll i integrert EOR (IEOR). CO2 injiseres for permanent lagring av CO2 i modne oljefelt; teknologien ble først uttestet i laboratorier dernest ble stor-skala injeksjon i en feltpilot utført i et landbasert oljefelt i Texas i USA. Kommersielt tilgjengelig CO2 i USA, korte brønnavstander og lave kostnader i landbaserte pilottester kombinert med lang erfaring med CO2 EOR prosjekter gjorde Texas til et særdeles godt feltpilot område. Teknologien skal tilpasses anvendelse på norsk kontinentalsokkel. Oppskalering fra lab til landbaserte felt er en del av en strategi for endelig oppskalering til reservoarer med lange brønnavstander offshore. Det internasjonale forskningsteamet bestående av det etablerte samarbeidet mellom akademia og industri har ambisjoner om å optimalisere teknologien ved å utføre flere EOR feltpiloter med CO2 skum for mobilitetskontroll i USA og så gjennomføre en offshore feltpilot dersom finansiering blir gjort tilgjengelig. Etter tre år med forberedelser ble skumpiloten startet i et oljefelt i Texas i mai 2019 og vil vare i 9-12 måneder. Hittil har 20 Masterstudenter og 5 PhD studenter blitt uteksaminert i prosjektet. Norge har mer enn 23 modne oljefelt, både kalk og sandsteinsfelt, og disse feltene har et betydelig potensiale for EOR. CO2 skum kan realisere disse verdiene og samtidig gi en positiv synergi mellom behovet for mer energi kombinert med muligheten for reduksjon av CO2 utslipp og karbon lagring ved permanent, sikker og billig lagring av CO2 i modne oljefelt.

This project included laboratory work as well as carrying out a field pilot for CO2 storage. The project demonstrated how to realize global CO2 storage at volumes large enough to mitigate global warming by verifying a disruptive, new and more sustainable oil recovery technology for Carbon Capture Utilization and Storage (CCUS). The technology provides incentives for the industry to participate in CCUS by generating improved revenue in CO2 foam EOR utilizing mobility control and thus enabling industrial CCUS. In this project, the next generation petroleum engineers have integrated the entire value chain of CCUS in their education, including participation in upscaling from lab to field. By building long-term, interdisciplinary and international scientific networks, efficient industry-academia collaborations were generated. Determining scale-dependent foam mechanisms showed the applicability of foam to address CO2 and climate challenges.

An international collaboration, including 5 universities/research institutions and 10 oil and oil service companies in Europe and USA, combines expertise and the common goal to develop and test CO2 foam systems with mobility control at laboratory and field pilot scale to optimize CO2 integrated EOR and aquifer deposition. CO2 foam systems for mobility control will be developed and tested in three inexpensive confirmed onshore US field pilots, in both clastic and carbonate reservoirs. Assisted by field experience from the US pilots CO2 Foam EOR for field implementation on NCS will be developed. Norway has more than 23 mature waterflooded reservoirs, both sandstone and chalk, of significant size with 2 400 million Sm3 residual oil after water injection as EOR target. Foam for mobility control has the potential to overcome the challenge of unstable displacement during CO2 injection that strongly limits the EOR potential. A successful CO2 EOR project provides synergy between the need for increased energy production and the reduction in emission of anthropogenic CO2 by storage in sedimentary rocks. The project will develop EOR technology to maximize the oil recovery potential on NCS and ensure safe, long-term CO2 storage at minimum storage costs. The collaboration allocates five main tasks, where each task is headed by the key personnel at the collaborating institution with existing scientifically leading knowledge: 1) Transport of aqueous surfactants, wettability changes and oil-tolerance (Rice Univ., UT Austin, USA), 2)Laboratory upscaling and visualization of EOR by foam (Univ. of Bergen, Norway), 3) Foam coalescence and transient flow with population balance model (Stanford Univ., USA), 4)Numerical upscaling of foam: from laboratory to field scale (UT Austin, USA, TU Delft, The Netherlands) and 5)Field pilot implementation (3 Operators, 3 Advisor Companies and Schlumberger as Service Company)

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Aktivitet:

CLIMIT-Forskning, utvikling og demo av CO2-håndtering