Tilbake til søkeresultatene

CLIMIT-Forskning, utvikling og demo av CO2-håndtering

Understanding of CO2 dissolution in oil by convection-driven mixing and wettability alteration (UNCOVER)

Alternativ tittel: Forståelse av CO2 oppløsning i olje ved konveksjon-drevet miksing og fukting endring (UNCOVER)

Tildelt: kr 11,1 mill.

Det er velkjent at CO2 oppløst i vann vil øke vanntettheten, for derved å føre til konvektiv strømning på grunn av tetthetsforskjellen og gravitasjonskrefter. Konvektiv strømning kan igjen akselerere CO2 miksing i vann ved CO2-vann kontaktflate. Denne prosessen kan bidra til større CO2 lagringspotensiale ved akselerert CO2 oppløsning. Prosjektet "Forståelse av CO2 oppløsning i olje ved konveksjon-drevet miksing og fukting endring (UNCOVER)" vil bidra til ytterligere forståelse av den fysiske prosessen av konvektiv strømning i et oljereservoar ved bruk av CO2 til økt oljeutvinning (EOR). Prosjektet innbefatter en rekke laboratorieforsøk hvor CO2 vil blande seg med både olje (eller igjenværende olje) og vann i reservoarbergarten gjennom konvektiv strømning. En viktig effekt som skal inkluderes i eksperimentene er endring a bergartens fuktegenskap på grunn av CO2 oppløsning, som foregår sammen med konvektiv strømning. De planlagte eksperimentene vil bli utført med stor-labskala (~10x10 cm2) 2D gjennomsiktig modell for å observere "fingerlignende" konvektiv strømning, og kjerne flømming på reelle porøse steinprøver av stor dimensjon (~10 cm i diameter og 30 cm i lengde). Disse forsøk kan bidra til å visualisere og forstå den fysiske prosessen, og for å kvantifisere EOR potensialet på grunn konvektiv strømning. Videre vil de eksperimentelle data brukes til å forbedre eksisterende og nye matematiske modeller og simuleringsverktøy for storskala prediksjon av CO2-EOR effekt for olje felt. Prosjektet har nå utviklet en stor 2D gjennomsiktig, rundformet modell på 15 cm i diameter som kan rukers ved superkritiske CO2-forhold (30C, 70 bar). Innledende forsøkene er utført for å teste eksperimentelle prosedyrer og datainnsamlingsmetoder. Forskjellige porøse medier med varierende permeabiliteter har blitt testet, både med olje og vann. Disse forsøkene har resultert i nye visuelle observasjoner under disse utfordrende forholdene, og har blitt presentert i en rekke konferanser dokumenter og postere med gode tilbakemeldinger. De eksperimentelle dataene vil bli brukt til å forbedre eksisterende og nye matematiske modeller og simuleringsverktøy til storskala, dette arbeidet var utført i 2020. De nye funksjonalitetene i OPM for CO2 oppløsning var brukt for å beskrive CO2 konvektive strømning. WP3 for innsamling av data from kjerneflømming er utført med gode resultater, denne aktiviteten ga tilleggsdata for strømning i realistisk porøse media og supplere med en annen viktig datasett for beskrivelse av konvektive strømning. Både nye eksperimentelle data og simulerings resultater er nå under publisering, og vil også forøkt publisert i løpet av 2021. Både gravitasjon og konveksjon miksing under blandbarfortrengning av CO2 og olje er studiert med Oen Porous Media (OPM) simulerings verktøy. PhD kandidaten Widuramina hadde et ca 2 måneders studieopphold på HWU i desember 2019 til januar 2020 for å gjøre planlagte lab eksperimenter sammen med professor Mehran Sohrabi. Han er nå ferdig med PhD thesis disputas er under planlegging. Han har også fått fast jobb fra januar 2021 i CCS relatert stilling på Noah. PhD Disputas var funnet sted 25 juni med tittel 'Visual Investigation of CO2 Mixing in Water and Oil at Realistic Reservoir Conditions'.

The primary objective of the proposed project is to establish a set of quality experimental data set to understand and describe the convection-driven dissolution of CO2 in a porous medium containing liv-oil and water. A practical outcome of the project will be quantification of field scale impacts and assessment of reservoir conditions under which oil and gas recovery can be improved while simultaneously increasing the long-term CO2 storage potential. This set goal has been successfully achieved by the experimental data sets obtained using the unique laboratory set up. The results complement to the earlier observations of similar phenomenon but with either synthetic fluids or much smaller scale. Therefore, the new data set from the UNCOVER project provides both more realistic visual demonstration of the convectional flow processes at relevant subsurface conditions and have been used to improve numerical modelling input and upscaling methodology.

The UNCOVER project is a supporting and collaborating project with the ongoing 3-year research project 'Fundamentals of CO2-Hydrocarbon Interactions for CO2 storage with enhanced recovery (EOR/EGR) in offshore reservoirs: modelling, numerical methods and upscaling (CHI)', funded by CLIMIT for 2016-2019 (CLIMIT project number 255510). Both projects are dedicated to basic research on CO2-EOR/EGR which is one of the most important parts of the CCUS value chain. In order to maximize the CO2 storage and at same time optimise the enhance oil and gas recovery by CO2, it is critical understand the fundamental recovery processes to be able to arrive to the accurate economic value. While the scope of CHI is focusing on the mathematical formulation and numerical modelling of the fundamental processes occurring during CO2-EOR/EGR and storage processes, UNCOVER is designed to support and validate the mathematical formulations by performing lab experiments to uncover the physical processes and to obtain a consistent experimental data set of a wide scope. The main scientific advance of the proposed experimental work is to improve the understanding of the physical phenomena of CO2 behaviour with BOTH oil and water present in the porous media, and with the experimental scale to capture multiple effects contributing to EOR/EGR. In order to obtain a complete data set, we plan to use visual observation for process understanding, combined with core flooding experiments to cover the sufficient scope and scale for the numerical modelling. The acquired data set should support the small-scale phenomenological study and the field scale simulation with realistic reservoir data. Collaboration with the international groups with long experiences and laboratory capabilities is planned to share the experimental experiences and potentially also data.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Aktivitet:

CLIMIT-Forskning, utvikling og demo av CO2-håndtering