Ny metode for å anslå forseglingsintegritet tidlig i screeningfasen

De foreløpige resultatene var positive, og det arbeides med en full CLIMIT-Demo søknad for å videreutvikle metodene, som også kan ende opp med å bli et direkte bidrag inn i Lagringsatlasene til Oljedirektoratet.

Forseglingskapasiteten til en takbergart er vesentlig i et CO₂-lager

Kvaliteten av forseglingen til et CO₂-reservoar er et viktig og stort spørsmål for sikkerheten til et CO₂-lager. Det er et krav å påvise forsegling i søknaden om lagringstillatelse. Det er generelt vanskelig å påvise kvaliteten av denne i tidlige faser, og dersom det senere viser seg at forseglingen er dårlig og at CO₂ dermed kan lekke, vil store investeringer og arbeider potensielt være bortkastet.  Det er derfor viktig å kunne screene forseglingskvaliteten så godt som mulig i tidlige stadier for å unngå senere skuffelser.

Allerede i en mulighetsstudie-fasen er det ønskelig å kunne anslå trykkbegrensninger for et mulig CO₂-lager.

For å oppsummere forprosjektet sier Wedberg følgende: – Vi testet en ide som kan hjelpe å bestemme disse trykkbegrensningene og som kan være spesielt egnet i områder aktuell for CO₂-lagring. En viktig del av vår løsning ligger i å utnytte den mineralogiske sammensetningen til bergartene. Physiq.ai har utnyttet borekaks for å bestemme dette på en rimelig og effektiv måte.

Metoden benytter eksisterende data på en ny måte

Metoden baserer seg på LOP-data (leak of pressure) fra norsk kontinentalsokkel (NCS) som er tilgengelig fra npd.no. Når man plotter alle disse dataene opp mod dybde så kan man se at det er visse trender i de tre hovedregionene på NCS, men også at det er store variasjoner (figur 1).

Physiq.ai undersøkte om disse variasjonene kunne forklares med kvartsinnholdet i bergartene.

For å teste ut denne hypotesen ble brønner fra et geografisk avgrenset område benyttet for å få et datasett med noenlunde samme geologiske historie. Figur 2 viser et plot over Marflo Spur, hvor LOP er plottet mod dyp, men også hvor kvartskonsentrasjon er inkludert (størrelse og farge på plottmarkørene).

Basert på funnene fra Marflo Spur, ble det utarbeidet tre ulike modeller for å predikere LOP for det valgte området.

1. Kun fra Sv
2. Kun fra kvartskonsentrasjon
3. Fra en kombinasjon av Sv og kvartskonsentrasjon

Sv ble valgt fremfor dyp (som ble brukt i figur 2), da det er en direkte fysisk link til denne størrelsen og ville kunne benyttes med større suksess i grunnere formasjoner.

De 3 modellene ble evaluert ved hjelp av R2 (en metode for å bestemme avvik) og RMSE (root mean squared error). Resultatene viste at metode 3, med kombinasjon av Sv og kvartskonsentrasjon ga en R2 på 0.82 og en RMSE på 0.06. Dette er signifikant forbedring av resultatene mål opp mot metode 1 og 2. Andre parametere ble også testet, men hadde ikke signifikante utslag slik som kvartsinnholdet viste.

Metoden ble også testet på Tampen Spur og Halten Terrasse for å utelukke at dette var noe spesifikt for Marflo Spur. Også i disse modellene ga kombinasjonen av Sv og kvartskonsentrasjon signifikant forbedring av R2 og RMSE.

Potensialet til denne metoden er vist i figur 3 under.

Det nest siste panelet mot høyre, Geomehanics er av størst interesse her. Den grønne linjen er kalkulert Sv (fra compaction trend) og den røde er kalkulert LOP (multi-lineær modell). De blå prikkene er målt LOP. Som man kan se er det veldig god korrelasjon mellom målte data og kalkulerte data.

– De innledende testene av metoden er oppmuntrende og motiverer for videre arbeid. Dersom vi lyktes vil den bidra til å bedre forståelsen av lekkasjefare i tidlig letefase, noe som reduserer kostnader og derved gjør CO₂-lagring mer kommersielt attraktivt. Forhåpentlig kan dette bli et lite bidrag til å redusere klima utfordringen vår sivilisasjon står oppe i!, sier Wedberg avslutningsvis.