Controlled Source Electromagnetic Monitoring of CO2 Storage Sites

En nøyaktig og effektiv overvåkingsstrategi er avgjørende for sikker lagring av CO2 i samsvar med forskrifter. Gjentatte seismiske undersøkelser har vært ryggraden i de fleste programmer for overvåking av CO2-lagring. Kvantifisering av seismiske egenskaper i samband med CO2-injeksjon er avgjørende for estimering og diskriminering mellom endringer av viktige reservoaregenskaper som trykk og CO2-metning. Den resulterende usikkerheten i slike prosesser er imidlertid vanligvis betydelig til tross for mange fremskritt innen seismisk teknologi. Komplementære geofysiske teknikker, inkludert elektromagnetiske (EM) og gravitasjonsbaserte teknikker, blir ofte foreslått for å redusere disse usikkerhetene. Controlled Source Electro-Magnetics (CSEM) ble utviklet for leting etter olje og gass, men har også et stort potensial for CO2-overvåking siden den injiserte gassen representerer en resistivitetskontrast til saltvannets porevann. COSMOS-prosjektet vil undersøke mulighetene skapt av utvikling innen CSEM-teknologi og hvordan den kan implementeres på en kostnadseffektiv måte for å overvåke CO2 og lekkasjer. Fokus var opprinnelig på lagringskomplekset ved Aurora som er en del av full-skala-prosjektet Longship. Da sensitiviteten til CSEM for den relativt dype lagringen ved Aurora viste seg å mest sannsynlig være for dårlig så undersøktes først muligheten for å sterke EM-signalen ved å bruke brønn som antenn (noe som ser ganske lovende ut) og deretter skiftet prosjektet fokus til å undersøke bruk av CSEM ved Smeaheia. COSMOS er et nært samarbeid mellom SINTEF, EM-leverandøren Allton og operatøren TOTAL Aktivitetene i prosjektet har vært: - Bygging av Aurora-modeller for detaljerte sensitivitetsstudier av CSEM - Videreutvikling av verktøy for 3D CSEM modellering og inversjon - Sensitivitetsstudier for Aurora - Avanserte modelleringsstudier for å undersøke mulighet for å bruke brønnen som antenn for å forsterke EM-signalen ved dypere lagring - Bygging av Smeaheia-modell og sensitivitetsstudier på denne.

An accurate and efficient monitoring strategy is essential for safe CO2 storage in compliance with regulations. Seismic surveying, including the costly acquisition of multiple vintages, has been the backbone of most CO2 storage monitoring programs. The determination of elastic property changes due to CO2 injection is crucial for estimation and discrimination between key reservoir property changes such as pressure and CO2 saturation. However, the resulting uncertainty in such processes is usually significant despite all recent advances in seismic technology. Additional geophysical techniques, including electromagnetic (EM) and gravity techniques, are often suggested to help reduce these uncertainties. The marine Controlled Source Electromagnetic (CSEM) technique was developed for oil and gas exploration but has also a potential in CO2 monitoring as the injected CO2 represents a resistivity contrast to the saline pore water. This proposal will investigate the applicability of the latest developments in CSEM technology and how it can be implemented in a cost-efficient manner to monitor the CO2 plume and leakages. The focus will be on the Aurora storage complex which is part of the full-scale Longship project. COSMOS relies on a close cooperation between a research organisation (SINTEF), a vendor (Allton), and an industry operator (TOTAL) and a strong Scientific Advisory Board with national and international experts with experience and expertise covering all aspects of the project.