Overvåker og sikrer CO2-lagring

Lagring; overvåking; complete Atle Abelsen
CLIMIT har gitt SINTEF  innpass på Nord-Europas eneste testanlegg for CO2-lagring på fastlandet. Her skal de undersøke hvordan injisert CO2 og brønner oppfører seg etter at injiseringen er avsluttet.
Skjematisk profil av CO2-lageret og brønnene i tyske Ketzin.

​​​Skjematisk profil av CO2-lageret og brønnene i tyske Ketzin. Ill: GFZ

 

Det er egentlig to prosjekter som nå gjennomføres i samarbeid med GFZ-instituttet i tyske Potsdam, som en del av et mye større prosjekt med navnet COMPLETE. I det ene tilpasser og kombinerer SINTEF de nyeste geofysiske overvåkingsmetodene for å se hvordan klimagassen oppfører seg nede i lagringslommen og rundt injiseringsbrønnene, mens i det andre prosjektet går forskerne mer i detalj på hvordan brønnkonstruksjonsmaterialene tåler CO2 i det lange løp.

– Dette er en del av et svært viktig prosjekt i EUs bestrebelser etter å finne en akseptabel løsning på CO2-lagring, sier seniorrådgiver Svein Eggen hos Gassnova. – Samtidig er det viktig at norske aktører etablerer og forsteker det internasjonale samarbeidet ved å delta i slike fornuftige prosjekter.

Forskningssjef Menno Dillen hos SINTEF Petroleum er enig, og legger til: – For SINTEF er dette en god anledning til både å utvikle og demonstrere vår høye kompetanse på CO2-lagring, overvåking, modellering og brønnintegritet for europeiske samarbeidspartnere.

Solid infrastruktur

Injektionsanlage_500px.jpg


Kommersiell CO2 fra blant annet Vattenfalls fullskala CO2-håndteringsprosjekt i Schwarze Pumpe er pumpet ned på nærmere 800 meters dyp i Ketzin. Foto: GFZ​

Testen foregår i Ketzin, en liten plass mellom Berlin og Potsdam i Tyskland. Her har EU og GFZ investert nærmere 85 millioner kroner i infrastruktur og CO2-injisering for COMPLETE-prosjektet. Siden 2004 har de injisert omtrent 68.000 tonn industriell karbondioksid i porøs sandsten på mellom 650 meter og 800 meter dybde. I tillegg til injiseringsbrønner, har de også boret flere observasjonsbrønner for å verifisere geofysiske målinger med fysiske fakta nede i bakken. Lagringsplassen er et gammelt naturgasslager.

Et bakteppe er den folkelige motstanden mot CO2-lagring i bakken, som blant annet veltet Vattenfalls fullskala CO2-håndtering ved Schwarze Pumpe i tyske Spremberg. Gjennom fakta og dokumentasjon fra blant annet Ketzin, håper myndigheter og CO2-håndteringsaktører å vinne aksept for at CO2-lagring er effektivt og ufarlig. I USA har man etablert et tyvetall fullskala pilotanlegg for å teste forskjellige bergarter og grunnforhold, Ketzin er en av to pilotprosjekter i denne skalaen i Europa. Den andre ligger i Hontomin i Nord-Spania.

Livsløpssyklus

Picture Menno Dillen 250.jpg
– COMPLETE vil fullføre testen på hele livsløpssyklusen I Ketzin, sier Dillen. 

CO2-injeksjonene er nå avsluttet, prosjektet handler nå kun om å overvåke et forseglet lagringsreservoar. COMPLETE startet rett før jul i fjor og løper helt ut 2018.

I overvåkingsprosjektet benytter SINTEF seg av avansert seismikk i kombinasjon med å måle elektrisk resistivitet. – Dette er en ny metode i denne sammenhengen. Vi tror det skal gi oss et mye bedre bilde av hva som foregår nede i undergrunnen. Overvåkingsbrønnene gir oss anledning til å verifisere dataene og finstille og forbedre våre modeller.

I brønnintegritetsprosjektet studerer SINTEF nærmere hvordan materialene i brønnen tåler å bli eksponert for karbondioksid over lengre tid. Her er det om å gjøre å forsikre seg om at gassen ikke lekker tilbake gjennom injeksjonsbrønnen, at det ikke oppstår lekkasje mellom brønnene eller at det i verste fall kan skje ukontrollert blow-out. – Det siste er særdeles usannsynlig, understreker Dillen. Men dette har vært en folkelig bekymring, som det er viktig å dokumentere lav sannsynlighet for.

Sterk kompetanse

SINTEF trekker veksler på den brede og sterke kompetansen norske fag- og forskningsmiljøer har utviklet gjennom petroleumsvirksomheten. Samtidig er det en unik mulighet å kunne gjøre det i et naturlig laboratorium som forskere ikke har tilgang til i Norge. SINTEF, Universitetet i Oslo og NGI, i samarbeid med utenlandske partner har riktig nok med støtte fra CLIMIT etablert CO2FieldLab i Svelvik, men her er målet å overvåke kontrollert lekkasje med mindre mengder CO2, ikke selve lagringen.

– Ketzin er et glimrende komplement til Svelvik. Der får vi gjort veldig mye mer, sier Dillen.

Norsk kompetanse

Svein Eggen i Gassnova understreker også hvor viktig prosjektet er for å utvikle teknologien og norsk kompetanse på området.  – Her får vi tilgang til infrastruktur som har kostet mange millioner euro, og ikke minst sann data fra et reelt CO2-lager. Her kan forskerne blant annet kalibrere sine modeller og metoder opp mot reelle data.

Han peker også på at norsk oljenæring drar nytte av denne teknologien. – CCS vil i det lange løp øke verdien og forlenge levetiden for norsk petroleumsvirksomhet. Denne kunnskapen bygger på erfaring fra petroleumsvirksomheten, og vi tror at dette også kan gi spin-off-effekter tilbake til olje- og gassvirksomheten innen for eksempel feltovervåking, brønnkonstruksjon, simulering og modellering.

Den norske deltakelsen i COMPLETE ble initiert av CLIMIT, som kontaktet GFZ og ble enig om å utlyse en konkurranse hos norske forskningsaktører til de to delprosjektene. Denne konkurransen vant SINTEF Petroleum. Bevilgningen fra CLIMIT til SINTEF er ca 21 millioner kroner over de fem årene fram til 2018.

Lagring; overvåking; complete


CLIMIT © 2017