Extending CO₂ Transport Solution (ECOTS)

Bakgrunn og hensikt med prosjektet?
Karbonfangst og lagring (CCS) er en av nøkkelteknologiene for å oppnå Norges og Equinors klimamål og etablering av hydrogen verdikjeder. De eksisterende karbonfangst og lagringsprosjektene er basert på lagring i hydrostatisk trykksatte saltholdig akvifer. Dette medfører transport av flytende CO₂, noe som allerede er gjennomførbart uten teknologigap for Flow Assurance.
Tofaset strømning av CO₂ er mulig under visse forhold; injeksjon i utarmede eller lavtrykksreservoarer. En løsning basert på transport i rørledning med tofasestrømning vil muliggjøre en mer fleksibel design og et større driftsvindu. Et kvalifisert Flow Assurance-verktøy er avgjørende for å optimalisere design og sikker drift med tofasestrømning av CO₂.

Den systematiske vurderingen av eksisterende Flow Assurance verktøy indikerer teknologi gap i grunnleggende modeller for hydrodynamiske og transiente prosesser. Det er gjort betydelige fremskritt i det pågående prosjektet (CO₂FACT JIP). Prosjektet bekrefter muligheten for å bygge videre på eksisterende Flow Assurance verktøy for tofase CO₂ strømning. Det er helt nødvendig å validere verktøy mot data fra storskala testanlegg som Equinor’s testanlegg for flerfase strømning i Porsgrunn eller operasjonelle data fra felt. Det er liten sjanse for at operasjonelle data blir tilgjengelige i nær fremtid. Eksperimentelle data fra CLIMIT-Demo prosjekt 617096 CARDICE JIP kan kun brukes til studie av trykkavlastningsprosesser.

Hva var målet til prosjektet ?
Prosjektet har tre hovedmål:
• Oppgradere flerfaseriggen ved Equinors anlegg i Porsgrunn for testing med CO₂. Denne oppgraderingen er nødvendig for å kunne studere ulike strømningsregimer i forbindelse med CCS prosesser i stor skala.
• Fremskaffe eksperimentelle data for tofase CO₂. Eksperimentelle data fra storskala testing er nødvendige for å validere eksisterende strømningsmodeller for CO₂.
• Analyse av eksperimentelle data. Dette vil inngå som underlag i forbedringsarbeidet av strømningsmodeller.
Hva har prosjektet gjort i form av aktiviteter?
Fire ulike aktiviteter ble planlagt, og tre av dem er fullført innen Juni 2021.
• oppgradering av Equinors flerfaserigg til CO₂ ble fullført i september 2020.
• Oppstart og uttesting av flerfaseriggen ble utført i oktober 2020
• CO₂ tofaseksperimenter med fem ulike typer strømning ble fullført i april 2021
o Klar til bruk (RFO): Fortrenging av N2 med CO₂ i rørledning
o Tofaset strømning med steady-state
o Kartlegging av sluggepotensial for tofasestrømning
o Kontrollert trykkavlastning av rørledning
o Strømning via ventiler
o Virkningen av urenheter

Den fjerde aktiviteten er å vurdere de kommersielle Flow Assurance-verktøyene sammenlignet med tilgjengelige eksperimentelle data (618052 CO₂ FACT JIP, 617096 CARDICE JIP og resultater fra ECOTS). Vurderingen med CARDICE JIP-data er fullført.

Hva har prosjektet oppnådd? Ble målene til prosjektet oppnådd?
Følgende delmål er oppnådd:
• Alle laboratorieaktiviteter ble utført i henhold til planen, og uten HMS-hendelser
• Testanlegget fungerer som forventet. Driftserfaringer med CO₂ som fluid ble samlet inn og dokumentert
• Alle planlagte tester ble utført som planlagt, og en stor mengde eksperimentelle data av høy kvalitet er fremskaffet
De resterende aktivitetene er:
• Dokumentasjon av eksperimentelle resultater
• Analyse av eksperimentelle resultater
• Vurdering av de kommersielle Flow Assurance verktøyene

Fremtidige planer
En stor mengde eksperimentelle resultater har blitt samlet inn. Disse resultatene er verdifulle også for prosess simulatorverktøy, vurdering av spredning ved lekkasje av CO₂ m.m. Vurderingen av Flow Assurance verktøyene i dette prosjektet dekker ingen forbedring av programvaren. Det antas at ytterligere aktiviteter er nødvendig for å lukke teknologigapi de eksisterende Flow Assurance verktøyene for CO₂ tofaseapplikasjoner. De eksperimentelle dataene fra dette prosjektet vil være et avgjørende innspill til fremtidige forbedringsaktiviteter.