Simulerer sikker CO2-lagring

project-news Atle Abelsen
31. august 2012

CO2 skal tilbake til jordskorpa. En liten trondheimsbedrift har utviklet en metode for å studere nøyaktig hvordan gassen bindes i bergartene. (Prosjekt 203175)
 

Det er bred enighet om at fanging og deponering av karbondioksid er den eneste fornuftige løsningen på klimautfordringen på sikt. Klimagassen kan pumpes tilbake til jordskorpa og deponeres i forskjellige typer porøse bergarter fylt med saltvann. Men hvor sikker er egentlig slik deponering, og hvor stor kapasitet har de forskjellige bergartene?

Trondheimsbedriften Numerical Rocks AS avsluttet i fjor et halvannet år langt prosjekt, der hensikten var å finne ut hvordan karbondioksid beveger seg og blir «sperret inne» i mikrostrukturen i for eksempel sandstein.

Kapillærer

Ved å utvikle en metode for å simulere såkalt tofase-strømning (CO2 og vann) direkte på tredimensjonale avbildninger av reservoarbergarter, kan forskere og operatører konstatere hvordan gasser og væsker beveger seg eller sperres inne av kapillærkrefter bergartenes porer (bittesmå hulrom).

Metoden er enkel, men dataalgoritmene som ligger bak er svært kompliserte og krever stor datakraft, bedyrer Thomas Ramstad og Håkon Rueslåtten, begge seniorforskere i Numerical Rocks.

– Vi beregner reservoarparametere basert på stasjonære forhold, dvs. en konstant sakte strøm av vann og CO2, i bergartens poresystem, direkte på et digitalt tredimensjonalt bilde av bergarten, uten å måtte ekstrahere porenettverket først, sier Ramstad. Det vil si at forskerne får se levende, tredimensjonale simuleringer av væskene inne i steinen og får en fysisk forståelse av hvordan stoffene oppfører seg. 

CO2-lagring-simulering.jpg
 

Til venstre viser simuleringsmodellen hvordan CO2 fordeler og oppfører seg i sandsteinens porerom (kapillærer) under stasjonære strømningsforhold. Til høyre simuleres ikke-stasjonære strømningsforhold, det vil si i nærheten av injeksjonsbrønnen. Ill: Numerical Rocks AS

Langsom strøm

Prosjektet som ble avsluttet i fjor hadde et budsjett på ca tre millioner kroner, der CLIMIT dekket halvparten. De studerte prosessene ved såkalt stasjonær strømning, det vil si langt unna injeksjonsbrønnene. Der beveger stoffene seg langsomt, typisk 30 cm i døgnet, og strømmen er helt styrt av kapillærtrykkforholdene. CO2 som blir fanget kapillært i porene vil ikke lekke ut, selv om den tette «takbergarten» skulle sprekke opp.

I vår startet bedriften et ettårig utviklingsprosjekt, der de ser nærmere på strømningene ved ikke-stasjonære forhold. Det vil si rett i nærheten av injeksjonsbrønnen, der trykket varierer og strømningene går mye raskere. Dette prosjektet har et budsjett på rundt to millioner kroner.

– Disse metodene vil etter hvert inngå i vår produktportefølje. Derfor har vi heller ikke knyttet oss tett opp til noen spesielle samarbeidspartnere på brukersiden i utviklingsfasen, sier Rueslåtten. Han har stor tro på at markedet vil etterspørre denne typen tjenester. – Behovet vil øke etter hvert som deponering av CO2 blir mer vanlig. Dette blir en kjernevirksomhet hos de fleste store petroleumsaktørene.

SINTEF Petroleumsforskning og sjefforsker Erik Lindeberg har bidratt til prosjektet med eksperimentelle data og referansebergarter fra Utsiraformasjonen.

Numerical Rocks AS står foran en fusjon med den australske bedriften Digitalcore Pty Ltd. Den nye norsk-australske bedriften får navnet Lithicon.

FAKTA OM PROSJEKTET

Tittel: 203175 - Pore scale numerical analysis for geological sequestration of CO2

Varighet: 2010–2011

Budsjett: 3 millioner kroner

Partnere: Numerical Rocks AS

Prosjektbeskr​ivelse

​​​

project-news


CLIMIT © 2017