Tilbake til søkeresultatene

CLIMIT-Forskning, utvikling og demo av CO2-håndtering

SafeGuard - New well monitoring technology for CCS sites

Alternativ tittel: SafeGuard - Ny brønnovervåkingsteknologi for CCS-områder

Tildelt: kr 0,89 mill.

Fishbones Jetting/Drilling teknologi utviklet av Fishbones AS er foreslått å bli tilpasset til å fungere som permanent og lett tilgjengelig brønn-basert overvåkings- og varslingssystem for brønner som penetrerer eller omgir et valgt CO2-sekvestreringssted. Fishbones Jetting/Drilling-teknologien vil for første gang tillate direkte måling av poretrykk, in-situ spenninger, temperatur, væskestrøm og deformasjon av formasjonene i nær-brønn områdene, uten behov for å gjennomføre dyre og potensielt farlige brønntester. Nålene som brukes ved Fishbones Jetting/Drilling vil bli utstyrt med poretrykksensorer, optisk fiberteknologi og eventuelt andre typer sensorer. Prosjektforslaget omhandler behov for CCS-forskning og innovasjon for ytterligere reduksjon av risiko ved CO2-lagring og for å sikre kostnadseffektiv overvåking av lagringen. Siden eksisterende og nye brønner er identifisert som sentrale risiko elementer, og siden disse er de mest tilgjengelige stedene for installasjon av overvåkingsanretninger, foreslår vi installasjon av overvåkingsutstyr i undergrunnen ved tilgang gjennom brønnene. Vi foreslår å bore i målrettede skifer lag, og installere nåler på flere dybder. En mulighet ved denne type innovasjon vil være at man også oppnår et grunnlag for å kunne vurdere spenninger og poretrykk i forhold til boring av nye brønner. I den første arbeidspakka undersøkte prosjektteamet muligheten til å måle poretrykk i sandstein og skifer. Sandstein er flere størrelsesordener mer permeable enn skifer, og poretrykket diffunderer dermed mye raskere gjennom sandstein. Hvor godt man kan måle poretrykk i sandstein ved hjelp av nåler ble undersøkt eksperimentelt ved å installere nåler i forskjellige posisjoner i en nedskalert brønn gjennom et sandsteinsreservoar. De eksperimentelle trykkprofilene passet godt overens med de teoretiske beregningene. I tillegg så ble en sprekk/lekkasje laget i brønnen, og den ble oppdaget som en forandring i den målte poretrykksprofilen radielt ut fra brønnen. I skiferformasjoner er permeabiliteten så lav at poretrykk, temperatur og spenninger er sterkt koblet. For eksempel vil oppvarming eller nedkjøling av formasjonen føre til ulik ekspansjon eller kontraksjon av væske og stein, og dermed vil poretrykket forandres. En spenningsøkning i steinen til føre til kompaksjon av porerommet uten at porevæska kan flyte raskt nok til å utligne trykket, og dermed vil poretrykket øke. Evnen til å måle poretrykksforandringer og beregnede termiske spennigner som følge av oppvarming eller nedkjøling av brønnen ble undersøkt eksperimentelt og numerisk i et prosjekt kjørt parallelt med dette. Framtidige tester vil derfor fokusere på mpling av in-situ spenninger ved å bruke tøyningsmåler. Resultater: WP-1 - poretrykk i skifer og sandstein Poretrykksmålinger inne i en skifer- og sandsteinsprøve ble oppnådd. Det var mulig å observere teoretisk predikerte endringer og endringer på grunn av frakturering. Det ser ut til at poretrykkmålingene tillater påvisning av brudd og permeabilitetsendringer. WP-2 - in-situ spenningsmåling Både radielle og aksiale sensorer reagerer i forventet retning i de fleste tilfeller. Det radielle belastningstilfellet genererte tilfredsstillende resultater for begge steinformasjonene, noe som tillot en absolutt kalibrering av sensorene. For aksialbelastningstilfellene ble det observert sterkt uttalte relaxationperioder etter belastning. En mulig årsak kan være skjæring og bevegelse av Fishbones-nålen i epoksyen. Sensorresponsen kan gi en ikke-monoton respons, noe som gjør det umulig å skille mellom lasting og lossing av lasttilfeller for det aksiale lasttilfellet. Plasisiteten og pågående udrenert poretrykksutjevning kan være årsaken til lavere repeterbarhet av målinger for skiferformasjonen.

With the successful WP-1 and WP-2, the technical base in a laboratory environment was established to take the project to the next phase beyond the current CLIMIT scope. It was verified that attached sensors to a Fishbones needle could pick up readings aligned with the theoretical expectations. The in-situ rock property readings, followed by the data interpretation, can help to create a more accurate leakage detection system for CO2 storage sites.

The Fishbones Jetting/Drilling technology developed by Fishbones AS is proposed to be adapted to serve as permanent and easily accessed well-based monitoring and early warning system for any or all wells penetrating or surrounding a chosen CO2 sequestration site. The Fishbones Jetting/Drilling technology will for the first time allow for direct measurement of pore pressure, in-situ stresses, temperature, fluid flow and deformation of the formations in the near well area, without the need for conducting expensive and potentially hazardous well tests. The needles used in Fishbones Jetting/Drilling will be equipped with pore pressure sensors, optic fibre technology and possibly other load cell equivalent sensors. This project proposal addresses the overall needs in CCS research and innovation of further de-risking CO2 storage and ensuring cost efficient monitoring of storage containment. Since existing and new wells are identified as the main containment risk elements, and since these are the most accessible locations for installation of monitoring devices, we here suggest installation of monitoring equipment in the subsurface through well access. In particular, we propose to drill in targeted shale barrier layers, installing Needles at several depths. A corollary of this innovation will also be to assess stresses and pore pressure while drilling new wells.

Budsjettformål:

CLIMIT-Forskning, utvikling og demo av CO2-håndtering