Tilbake til søkeresultatene

CLIMIT-Forskning, utvikling og demo av CO2-håndtering

Phenomenological study of unstable two-phase CO2 flow in a pipeline system

Alternativ tittel: Fenomenologisk studie av ustabil tofase CO2-strømning i et rørledningssystem

Tildelt: kr 12,0 mill.

Som koblingen mellom CO2-fangst og den endelige lagringen, spiller CO2-rørledningstransport en stor rolle for å muliggjøre en storstilt implementering av CO2-fangst- og lagringsnettverk (CCS) over hele Europa mot 2040. Det er god erfaring med å transportere CO2 i form av en væske (f.eks. Snøhvit CO2 prosjekt siden 2008, Northern Lights Project utvikling, CO2-transport for økt oljeutvinning i USA). Eksisterende CCS-prosjekter er basert på lagring i saltvanns-akviferer ved hydrostatisk trykk, og dermed kan den velkjente erfaringen med å transportere flytende CO2 brukes. Ny mulig lagring i tomme naturgassfelt, som representerer omtrent 30% av den estimerte totale kapasiteten, er imidlertid identifisert på norsk sokkel. Disse feltene er preget av relativt lave reservoartrykk som kan resultere i CO2-transport under tofase strømningsforhold, dvs. i form av en gass-væske blanding. Dette er et ukjent område. Tofase strømningsforhold kan resultere i sterkt ustabil strømning som kan utgjøre en risiko for integriteten til injeksjonsbrønnen og resten av transportsystemet. Dette prosjektet fokuserer på å etablere en grunnleggende forståelse av forekomsten av tofase-strømningsustabilitet og transient fenomener i CO2-rørledningssystemer. Suksessen til dette prosjektet vil representere et stort skritt fremover for å muliggjøre kostnadseffektiv storskala infrastruktur for fangst og lagring av CO2.

Potential CO2 storage locations in the Norwegian Continental Shelf, NCS, are in saline aquifers and in depleted fields. The latter represents about 30% of the potential storage capacity. Existing CCS projects are based on storage in saline aquifers at hydrostatic-pressure in which the well-known experience in transporting dense phase CO2 can be applied. However, due to the low pressure, the storage in depleted reservoirs may require transporting CO2 in a two-phase state, which is an uncharted area. In this context, there is an important lack of understanding related to potential flow instabilities during the transport of CO2 in pipelines at two-phase flow conditions. This causes serious concerns about the maturity of the computational models for designing, analysing and operating the future CO2 pipeline infrastructure. This project focuses on closing important knowledge gaps on two-phase flow instabilities and transient phenomena in CO2 pipeline systems. The success of this project is of great relevance for minimizing the risks related to CCS operations and new developments, in addition to enabling the access to the more than 30% of storage capacity represented by depleted fields and thus contributing to the Norwegian goal of cutting domestic emissions by 50-55 precent by 2030. The work proposed in this project will fill in the knowledge gap by generating benchmark data from three highly specialized experimental facilities in Norway. The unique data will enhance our understanding, the physics of instability phenomena related to CO2 systems, and significantly improve the quality of simulator models.

Budsjettformål:

CLIMIT-Forskning, utvikling og demo av CO2-håndtering