Weyburn-Midale koldioxidprojekt

Weyburn -Midale Carbon Dioxide Project (eller IEA GHG Weyburn-Midale CO 2 Monitoring and Storage Project) är, från 2008, världens största projekt för avskiljning och lagring av kol . Det ligger i Midale, Saskatchewan, Kanada.

Introduktion

IEAGHG Weyburn-Midale CO 2 Monitoring and Storage Project är en internationell vetenskaplig samarbetsstudie för att bedöma den tekniska genomförbarheten av CO 2 -lagring i geologiska formationer med fokus på oljereservoarer , tillsammans med utvecklingen av världsledande bästa praxis för projektgenomförande. Själva projektet startade 2000 och pågår till slutet av 2011 då en handbok för bästa praxis för övergången av CO 2 -EOR-verksamhet till långtidslagringsverksamhet kommer att släppas.

Forskningsprojektet får tillgång till data från den faktiska CO 2 -förstärkta oljeutvinningsverksamheten i Weyburn-oljefältet (tidigare drevs av Cenovus Energy of Calgary innan dess Saskatchewan-verksamhet såldes till Whitecap Resources 2017), och efter år 2005 från det intilliggande Midale fältet (drivs av Apache Canada). Dessa EOR-verksamheter är oberoende av forskningsprogrammet. Cenovus Energys enda bidrag till IEAGHG Weyburn-Midale CO 2 Monitoring and Storage Project var att ge tillgång till fälten för mätning, övervakning och verifiering av CO 2 för de globala forskare och forskare som är involverade i projektet.

Historia – Weyburn oljefält

Oljefälten Weyburn och Midale upptäcktes 1954 nära Midale, Saskatchewan.

Weyburn Oilfield täcker ett område på cirka 52 000 acres (210 km 2 ) och har en nuvarande oljeproduktionshastighet på ~3 067 m3/dag. Den ursprungliga oljan på plats uppskattas till 1,4 miljarder fat (220 000 000 m 3 ). Oljan produceras från totalt 963 aktiva brunnar som består av 534 vertikala brunnar, 138 horisontella brunnar och 171 injektionssystem . Det finns också 146 slutna brunnar. Nuvarande produktion består huvudsakligen av medelviktig råolja med ett lågt gas-till-olja-förhållande.

Oljefältet Midale är cirka 102 kvadrat miles (260 km 2 ) stort och har 515 miljoner fat (81 900 000 m 3 ) olja på plats. Den började injicera CO 2 2005.

Olika tekniker för förbättrad oljeutvinning användes i Weyburnfältet före införandet av CO 2 , mellan 1970- och 1990-talen. Dessa inkluderar ytterligare vertikal borrning, införandet av horisontell borrning och användningen av vattenöversvämningar för att öka trycket i reservoaren. I oktober 2000 började Cenovus (tidigare Pan Canadian, Encana ) injicera betydande mängder koldioxid i Weyburnfältet för att öka oljeproduktionen. Cenovus var operatör och hade den största andelen av de 37 nuvarande partnerna på oljefältet innan försäljningen av lokala tillgångar till Whitecap 2017.

Historik – Injektion av CO 2

Initial CO 2 -injektion i Weyburnfältet uppgick till ~5 000 ton/dag eller 95 miljoner scf/dag (2,7 miljoner m3/d); detta skulle annars ha ventilerats ut i atmosfären från Dakota-förgasningsanläggningen . Vid ett tillfälle låg CO 2 -injektion av Cenovus i Weyburn på ~6 500 ton per dag. Apache Canada injicerar cirka 1 500 ton/dag i Midalefältet.

Sammantaget förväntas det att cirka 40 Mt koldioxid kommer att bindas permanent under projektets livslängd i Weyburn- och Midalefälten. Gasen tillförs via en 320 kilometer lång rörledning (färdig 1999) från den brunkolseldade Dakota Gasification Companys synfuelsanläggning i Beulah, North Dakota (se bifogad bild). Företaget är ett dotterbolag till Basin Electric Power Co-operative . Vid anläggningen produceras CO 2 från en Rectisol- enhet i gasreningståget. CO 2 -projektet tillför cirka 30 miljoner dollar av bruttointäkter till förgasningsanläggningens kassaflöde varje år. Cirka 8000 ton/dag komprimerad CO 2 (i flytande form) tillförs Weyburn- och Midalefälten via rörledningen.

Under sin livslängd förväntas Weyburn- och Midalefälten tillsammans producera minst 220 miljoner extra fat inkrementell olja, genom blandbar eller nästan blandbar förträngning med CO 2 , från ett fält som redan har producerat över 500 miljoner fat (79 000 000 m 3 ) sedan upptäckten 1954. Detta kommer att förlänga Weyburnfältets livslängd med cirka 20–25 år. Det uppskattas att den slutliga oljeutvinningen kommer att öka till 34 % av den olja som finns på plats. 2 EOR , på basis av hela livscykeln, endast kommer att släppa ut två tredjedelar så mycket CO 2 till atmosfären jämfört med olja som produceras med konventionell teknik.

Detta är det första exemplet på gränsöverskridande överföring av CO 2 från USA till Kanada och belyser möjligheten till internationellt samarbete med teknik för minskning av växthusgasutsläpp. Även om det pågår utsläppshandelsprojekt inom länder som Kanada, är Weyburn-projektet i huvudsak det första internationella projektet där fysiska mängder CO 2 säljs kommersiellt för ökad oljeutvinning, med den extra fördelen av kolbindning .

International map of pipeline's cross border route from Beulah, North Dakota, USA to Weyburn, Saskatchewan, Canada

Historia – Forskningsprojekt

Den första fasen av IEAGHG Weyburn CO 2 Monitoring and Storage Project (Midale-oljefältet gick inte med i forskningsprojektet förrän i slutfasens forskning) som började 2000 och slutade 2004, verifierade förmågan hos en oljereservoar att säkert lagra CO 2 under betydande tidsperioder. Detta gjordes genom en omfattande analys av de olika processfaktorerna samt övervaknings-/modelleringsmetoder utformade för att mäta, övervaka och spåra CO 2 . Forskning utfördes i geologisk karakterisering av både geosfären (de geologiska skikten djupare än nära ytan) och biosfären (i princip från grundvattnets djup och uppåt). Dessutom användes förutsägelse-, övervaknings- och verifieringstekniker för att undersöka rörelserna av CO 2 . Slutligen förutspåddes både de ekonomiska och geologiska gränserna för CO 2 -lagringskapaciteten, och en långsiktig riskbedömning utvecklades för lagring av CO 2 permanent i formationen.

En kritisk del av den första fasen var ackumuleringen av baslinjeundersökningar för både CO 2 -markinnehåll och vattenbrunnar i området. Dessa baslinjer identifierades 2001 och har hjälpt till att bekräfta genom jämförelse med nyare avläsningar att CO 2 inte läcker från reservoaren till biosfären i studieområdet.

Första fasens fynd

  • Baserat på preliminära resultat bedömdes oljefältets naturliga geologiska miljö vara mycket lämplig för geologisk lagring av CO 2 under lång tid.
  • Resultaten utgör den mest kompletta, heltäckande, peer-reviewed datamängden i världen för geologisk lagring av CO 2 . Ytterligare forskning ansågs dock behövas för att vidareutveckla och förfina teknik för övervakning och verifiering av koldioxid . Med detta i åtanke utvecklades en andra och sista forskningsfas som påbörjades 2005 och kommer att slutföras 2011.
  • PTRC och IEA GHG utfärdade en fullständig rapport om den första fasen, och den är tillgänglig från PTRC:s webbplats.

Slutfasprojektet (2005–2011)

Slutfasen av IEAGHG Weyburn-Midale CO 2 Monitoring and Storage Project använder vetenskapliga experter från de flesta av världens ledande forskningsorganisationer och universitet för kolavskiljning och lagring för att vidareutveckla och bygga på den mest granskade geologiska lagringsdatauppsättningen för CO 2 i värld. Projektets stora tekniska forsknings-"teman" kan i stora drag delas upp i fyra områden:

Tekniska komponenter:

  • Platskarakterisering: Forskningen kommer att utveckla geocellulära ramverksmodeller som inkluderar geotekniskt och simuleringsarbete som kommer att hjälpa till med korrekt riskhantering av platsen.
  • Borrhålsintegritet : öka kunskapen och bedöm risken för läckage från slutna brunnar orsakat av material och cementnedbrytning . Det här problemet ses som avgörande för att lösa frågor kring långtidslagring.
  • Övervakning och verifiering: Fälttesta och utvärdera en rad geokemiska och geofysiska tekniker för övervakning av den injicerade CO 2 .
  • Prestandabedömning: Utför simuleringar för inneslutning och prestandabedömningar; engagera offentliga intressenter och experter i riskbedömningsprocessen.

I slutändan är målet för projektets slutfas att ta fram en manual för bästa praxis som kan användas av andra jurisdiktioner och organisationer för att hjälpa till att omvandla CO 2 -EOR-verksamhet till långsiktiga lagringsprojekt. Undersökningen av projektets slutfas bör vara klar 2011, med Best Practices Manual utgiven före slutet av det året.

Påståenden om läckage

En rapport om CO 2 -läckor ovanför projektet släpptes i januari 2011 av en påverkansgrupp på uppdrag av ägare av mark ovanför projektet. De rapporterade dammar som brusar av bubblor, döda djur som hittats nära dessa dammar, ljud av explosioner som de tillskrev gas som blåste ut hål i väggarna i ett stenbrott . Rapporten sa att koldioxidnivåerna i jorden var i genomsnitt cirka 23 000 ppm, flera gånger högre än vad som är normalt för området. "Källan till de höga koncentrationerna av CO2 i jordarna i Kerr-fastigheten är helt klart den antropogena CO2 som injiceras i Weyburn-reservoaren... Undersökningen visar också att den överliggande tjocka bergarten av anhydrit över Weyburn-reservoaren inte är en ogenomtränglig barriär för uppåtgående rörelse av lätta kolväten och CO2, som man allmänt tror." sa rapporten.

PTRC publicerade ett omfattande vederläggande av Petro-Find-rapporten, och angav att de isotopiska signaturerna för CO 2 , som Mr. Lafleur hävdade vara indikativa för den konstgjorda CO 2 som injicerades i reservoaren, i själva verket var, enligt studier av CO 2 utförd av British Geological Survey och två andra EU-geologiska grupper innan CO 2 injicerades i Weyburn, som förekommer naturligt på flera platser nära Kerr-gården. Efterföljande markundersökningar efter injektion 2002 till 2005 visade att CO 2 -nivåerna sjönk i samma regioner. Dessutom, innan injektionen skedde i oljefältet, visade sig dessa provtagningar vara så höga som 125 000 ppm och i genomsnitt 25 000 ppm CO 2 över hela regionen, till och med mer än de genomsnittliga och största avläsningarna från Kerrs egendom som hölls på. påstås vara ovanligt hög. Rapporten ifrågasätter också, baserat på seismisk avbildning utförd under tio år, att det finns några aktiva förkastningar eller att berggrunden är äventyrad för att tillåta vägar för CO 2 att nå ytan. PTRC erkände att de inte övervakar hela platsen för läckor, snarare i första hand ovanför den del av Weyburnfältet där CO 2 injiceras och viktiga platser utanför det, men organisationen övervakade Kerrs brunn mellan 2002 och 2006, och fann inget märkbart skillnad i vattenkvalitet . De har också erkänt att PTRC är en forskningsorganisation snarare än en tillsynsmyndighet och hanterar IEA GHG Weyburn-Midale CO 2 Monitoring and Storage Project på uppdrag av International Energy Agencys FoU-program för växthusgaser, som omfattar ett 30-tal internationella forskargrupper .

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Weyburn-Midale_Carbon_Dioxide_Project&oldid=1143952725 "