Smeaheia Natural Seismicity Network (SNS-Net): preparing for containment verification

Bakgrunn og hensikt med prosjektet:
Statoil ASA har siden oppstarten av lagring i Sleipner i 1996 vært en leder innen karbonfangst- og lagringsteknologi (CCS: CO₂ Capture and Storage). Teknologiutvikling innen overvåking av CO₂-lagringsprosjektene på Sleipner og Snøhvit har blitt publisert i flere vitenskapelige tidsskrifter og man har opparbeidet seg nytting kunnskap og erfaring fra disse lagerprosjektene. Det er videre ønske om å demonstrere kostnadseffektive overvåkingsteknologier innenfor rammen av den norske lagringsforskriften.

NORSAR har en ledende internasjonal posisjon i anvendelse og tolkning av mikroseismisk informasjon. NORSAR har også etablert et US-Norway samarbeidsprosjekt, CO₂CAP, med Illinois State Geological Survey, Sintef Petroleum og UT Austin, Texas. I CO₂CAP undersøkes muligheter for å forbedre lokaliseringen av lagret CO₂ ved å sammenholde informasjon fra aktiv 4D seismikk og VSP med mikroseismikk i en felles tomografi. Teknologien rundt mikroseismisk overvåkning er modnet de siste 5-10 årene og partnerskapet er godt posisjonert for ytterlige vekst og utvikling av teknologien.

Prosjektet er delt opp i fem faser, med beslutningspunkter/decision gates mellom fasene. I fase 1 (dette prosjektet) skal man undersøke hvilke løsninger for seismisk instrumentering som er tilstrekkelige og kostnadseffektive for å etablere nødvendig bakgrunnsseismisitetsnivå i Smeaheia-området. Man skal her undersøke både løsninger på land og på havbunnen. For landbasert overvåking skal man evaluere forskjellige array-løsninger i samspill med enkeltstasjoner. Støynivået på land blir evaluert og geometrien og avstandene mellom stasjonene vil bli optimalisert i henhold til støy og målområdet. På havbunnen skal man evaluere løsninger for enkelte Ocean-Bottom seismometre, noder og/eller små utlegg av havbunnsgeofonkabler. Strømforsyning og dataoverføring er noen av utfordringene her.

Informasjon fra alternative havbunns- og landinstrumentutlegg er grunnlag for beregninger av hvor godt seismisiteten kan bli registrert med forskjellige løsninger. Disse blir sammenlignet teknisk og økonomisk for å danne et beslutningsunderlag som behandler faglig verdi og kvalitet av de foreslåtte løsninger samt økonomiske kostnader for instrumentene, instrumenteringen og drift. I en helhetlig kost/nytteanalyse presenteres en anbefaling for et monitoreringsdesign.

Hva var målet til prosjektet:
Smeaheia CO₂-lagringsprosjekt er verdens første, dedikerte stor-skala offshore CO₂-lagringsprosjekt. Det er viktig for fremtidige prosjekter at konseptet er dokumentert trygt; at det ikke kan skapes usikkerhet om at CO₂ blir værende i undergrunnen. Monitoreringsløsningen blir ny og unik, men man sikter mot å gjenbruke så mye som mulig av kunnskapen fra offshore olje og gass, fra onshore CO₂-lagringsovervåking samt automatisk innsamling og prosessering fra atomprøvesprengningsovervåkning. Teknologigapet som lukkes er å etablere verdens første kontinuerlige overvåking av et offshore CO₂-lager. En god avveining mellom kostnader og kvalitet blir viktig slik at vi kan vise verden at dette er gjennomførbart også andre steder.

For å akselerere storskala CO₂-lagring i Norge og resten av verden er det avgjørende at sikkerheten til lagringsstedet og kontrollen over hvor CO₂-en befinner seg er tilstrekkelig på ethvert tidspunkt. Sanntids monitorering av seismisiteten er en av de få overvåkingsmetodene som egner seg til å bekrefte fortløpende hvordan spenningsfeltet i og omkring lagringsstedet eventuelt endrer seg, og dermed si noe om faren for lekkasjer. Monitorering av bakgrunnsseismisitet er en forutsetning for å kunne se eventuelle endringer av spenningsfeltet forårsaket av injeksjonen, og for å kunne skille disse fra naturlige, tektoniske endringer i spenningsfeltet.