Tryggere overvåking av CO2-lagring

project-news Stein Morch
05. januar 2011

CO2-lagring under havbunnen forventes å kunne bli gjennomført med lav risiko for lekkasje. Det stilles strenge krav til overvåking av lagre, og det er behov for å utvikle et bredt spekter av metoder. (Prosjekt 203094)

​​​​​

 

​CO2-lagring er et sentralt element i prosjektet med å fange CO2 fra røykgasser, som bidrag til å begrense global oppvarming. Norsk sokkel – med Utsira-formasjonen og andre områder med porøse bergarter – har stor lagringskapasitet, men hvor trygt er det for lekkasjer, og hvordan skal det overvåkes?

Selskapene Aquadyne og Voca vil forbedre registrering og overvåking av gasslekkasjer under vann med akustiske, optiske og andre målemetoder.

– Nå overvåkes lagring av CO2 i all hovedsak med seismiske registreringer som gir en grov indikasjon på hvor store volum som befinner seg i formasjonene. Metoder for registrering av lekkasjer i vann er ikke gode nok for kommersiell bruk, men det har vi som ambisjon å gjøre noe med, sier Tomas Fritsvold i Aquadyne. 

Thomas Fritsvold.jpg
 ​​

Prosjektleder Tomas Fritsvold sjekker at riggen – med gassutslipp, lys, kamera, innkapslet datautstyr, sonar og optiske sensorer er klar på riggen som skal ned i dypet. Foto: Stein Morch

350 meters dyp

"FF Trygve Braarud", forskningsfartøyet til Universitetet i Oslo, legger ut fra Engelsviken ved Fredrikstad i ti minusgrader og vindstille. Målet er farvannet på yttersida av Missingene, halvveis til Færder. Der er Oslofjorden på sitt dypeste, rundt 390 meter.

Tomas Fritsvold, Eddie Lesund og Chris Stamford-Burrows fra Aquadyne – med virksomhet innen offshore posisjonering og havbunnskartlegging, og Torbjørn Engedal og Anders Høgheim fra Voca – med programvare for datainnsamling og -analyse som område, har lastet ombord utstyr for utprøving av metoder for registrering av CO2 i vann.

Forskningsfartøyets mannskap er erfarne tilretteleggere for et bredt spekter av forskningstokt. Mange av dem dreier seg om liv i vann – denne gangen gjelder det altså gass i vann, og er ledd i et forprosjekt finansiert av Climit.

En spesiallaget, fire meter lang rigg er klar på dekk, med innkapslet datautstyr, akustisk sonar, optiske sensorer, kamera, lyskilde, dyse og slange for CO2- og oksygenutslipp og kabler som skal gjøre det mulig å nå ned til 350 meters dyp.

Vel framme på utsida av Missingene senkes riggen først noen meter ned i vannet og prøves ut. Vi måler sjøtemperaturen til 3-4 plussgrader. Den kalde lufta og varmen fra sjøen skaper frostrøyk og gir vekslende sikt over mot Ferder og øst- og vestsida av fjorden. 

Testrigg_Missingene.jpg
 

Testriggen på vei ned mot 325 meters dyp utenfor Missingene, overvåket av Tomas Fritsvold (bak) og Eddie Lesund på forskningsfartøyet Trygve Braarud. Foto: Stein Morch

Miljø og sikkerhet

CO2-lagring under havbunnen i Nordsjøen er ikke noe nytt – det har pågått på Sleipner-feltet i 15 år.

– Utsira og de andre områdene som er mulige CO2-lagre, antas å være sikre mot lekkasjer, men helt trygg kan man aldri være. Og det vil uansett være behov for bedre metoder for deteksjon og monitorering av gasslekkasjer i vann både i denne og andre sammenhenger. Å kunne registrere og overvåke CO2-utslipp bedre på og rundt offshoreinstallasjoner dreier seg både om miljøhensyn og om sikkerhet for liv, sier Fritsvold.

At det kan oppstå lekkasjer på store dyp også i Nordsjøen, viser erfaring fra 2008 med havbunnen som kollapset der Statoil pumpet ned oljeholdig vann fra Tordis-feltet – riktignok som følge av at injiseringsbrønnen hadde bommet på Utsira-formasjonen.

– Med så store planer om lagring av CO2 som i Nordsjøen, ser vi behovet og muligheten for registrerings- og overvåkingsmetoder som kan tas i bruk kommersielt. På bakgrunn av kjente erfaringer og vurderinger av et fagmiljø innen CO2, har vi identifisert metoder som vi har størst tro på for bruk under vann, forklarer Fritsvold.

Utenfor Missingene senkes riggen horisontalt ned til 50 meter, 100, 150, 200 og 250 meters dyp. Underveis observerer vi plankton, krill og fisk innimellom oksygen- og CO2-utslippene som Michael Hansson i Gass- og Pusteservice sørger for.

Riggen går videre ned til 300 meters dyp – nye utslipp, observasjoner og målinger, og så ned til 325. Vi noterer et trykk på 39 bar, 0,5–1 knops strøm, og at temperaturen på vei ned til dypet har steget fra 3,5 til 6,5 plussgrader. Sonaren registrerer boblene, selv på korte avstander. Den er egentlig laget for kartlegging av havbunnen ned til 500 meter, men siden gass i vann gir god akustisk refleksjon kan den også brukes som gassdetektor. 

Sonar_data.jpg
 ​

Hvordan registrerer sonaren og de optiske sensorene CO2-utslipp på 325 meters dyp? Torbjørn Engedal, Tomas Fritsvold og Chris Stamford-Burrows følger med interesse kvaliteten på dataene som kommer opp fra riggen. Foto: Stein Morch

Lovende start

Riggen tas opp, bygges om og senkes ned til 325 meters dyp igjen i vertikal posisjon for nye CO2-utslipp fire meter under de optiske snifferne.

– Det er faktisk ikke helt klart hvordan CO2 vil endre egenskap og bli borte under slike forhold, så vi må både prøve ut det og hvordan og hvor langt det er mulig å registrere CO2 i sjøvann i form av forskjeller i akustisk impedans og med optiske "sniffere". Andre metoder å vurdere er ph-måling og elektrisk ledeevne, konduktivitet, forklarer Fritsvold.

Fire datamaskiner lagrer akustiske- og optiske data, målinger av trykk, temperatur, strømretning og -hastighet. Et velvillig båtmannskap ser ikke så nøye på at forsøkene strekker seg ut over de ti timene som er avtalt.

På vei innover mot Engelsviken kan Tomas Fritsvold love at analysene vil vise at forsøkene har vært såpass vellykkete at det er grunn til å fortsette arbeidet med et hovedprosjekt.

– Dette er løsninger som mangler; vi har stor tro på at bedre teknologi for registrering av gasslekkasjer i vann vil være en lønnsom satsing, sier han.

Fakta om prosjektet​​​

203094 Gasslekkasje - deteksjon og monitoreringsssyst​em

​​​

project-news


CLIMIT © 2017