Monitoring of CO₂ plume expansion by combining active and passive seismic data – phase II

Prosjektet bygger videre på resultater fra CO₂CAP (616065). CO₂CAP har vært et samarbeid mellom nordamerikanske Illinois State Geological Survey (ISGS) og norske NORSAR/SINTEF for å utvikle nye og effektive CO₂-overvåkningsteknologier. I CO₂CAPII viderefører man det bilateralt samarbeidet mellom ISGS og NORSAR/SINTET opparbeidet i CO₂CAP.

I tillegg har prosjektet fått med seg norske industripartnere ved Northern Lights. CO₂CAP-prosjektet ga detaljerte resultater av seismisitet ved Decatur. Disse resultatene ga grunnlaget for å demonstrere hvordan integrering av både aktive og passive datatyper kan forbedre overvåkningen av CO₂-plumen både i tid og rom. Mikroseismisk overvåkningsteknologi har utviklet seg raskt de siste 5-10 årene og NORSAR er godt posisjonert for å sikre ytterlige vekst og utvikling av teknologien. Mikroseismisk overvåkningsteknologi vil være viktig for det kommende Fullskala lagringsprosjektet Northern Lights. Resultater fra CO₂CAP II prosjektet vil bidra direkte til planlegging av monitoreringsstrategien til Northern Lights (Aurora/Smeaheia).

På bakgrunn av resultatene fra CO₂CAP foreslås det en andre fase av samarbeidet der prosjektet tar sikte på ytterligere å analysere mikroseismisiteten ved Decatur. Dette er for å utvikle og kvantifisere en generalisert konseptuell mikrosemisitetsmodell som skal benyttes for CO₂-lagring. Norsar viste nylig at det er mulig å invertere kildeparameterne til hendelser på Decatur. Ved å bruke slike karakteriserings- og inversjonsmetoder kvantitativt og knytte dem til oppdaterte og bedre reservoarparametere så vil dette øke forståelsen av induserte jordskjelv generelt. I CO₂CAPII vil nå industrien ved EQUINOR, SHELL og TOTAL delta i prosjektet, og omfanget vil øke fra Illinois Basin/Decatur til også å inkludere Quest i Canada. Gjennom generaliseringen av lagringssteder vil prosjektet videre anvende resultater til offshore overvåking for lagring i Nordsjøen. Prosjektet kan gi mer robuste kvantitativ inversjonresultater (QI), som vist ved bruk av aktive og passive data representativt for Decatur.

Prosjektet vil sammenligne Decatur-resultatene med CO₂-injeksjonen ved Quest, hvor også mikroseismisitet forekommer i undergrunnen. Dette vil gjøre det mulig å utviklinge en generalisert og konseptuell modell for mikroseismisitet. Det er viktig å ha på plass en slik modell før injeksjonsstart for det kommende CO₂-lagringsprosjektet i Nordsjøen. En kvantitativ forståelse av utløsningsmekanismer vil ikke bare bidra til å bedre utnytte informasjonen om CO₂-plumen som finnes i mikroseismisitet, men også gi en bedre og mer kvantitativ estimering av tilknyttede risikoer og gi veiledning for å utvikle mitigerende strategier.

Det foreslåtte prosjektet vil utnytte unike data fra IBDP- og Quest-prosjektene, og skape en generalisert konseptuell mikroseismisk modell for CO₂ -lagring som vil gjelde for Nordsjøen. I tillegg vil prosjektet kombinere aktive og passive seismiske metoder for å bedre utnytte disse bølgesignaturene og å avsløre informasjon om CO₂-omfanget. Dette vil bidra til kvantitativ estimering av risiko knyttet til CO₂ -injeksjonen, samtidig som det vil gi kostnadseffektive løsninger for overvåkning av CO₂-lagring.

Et viktig mål for å oppnå sikker lagring er å utvikle metoder for reservoarovervåkning, som muliggjøre en kostnadseffektiv sanntidsovervåking av lagerkomplekset. Ved å kvantifisere mikroseismiske hendelser i tid og rom for å skille mellom hendelser i undergrunnen og i reservoaret vil man utvikle en forståelse av hva som skjer hvor. Forståelsen av mikroseismiske hendelser er viktig for det kommende norske fullskala-prosjektet og resultater fra CO₂CAP-II prosjektet vil påvirke hvordan man planlegger monitoreringen på norsk sokkel, hvordan aktiv og passiv instrumentering og seismiske undersøkelser kan koordineres for å få best mulig bilde av hvordan CO₂-plumen beveger seg i reservoaret.