Solid CO₂ in Storage and Transportation

Bakgrunn og hensikt med prosjektet?
Prosjektet bygger på Petrells proprietære teknologi som er implementert i Brilliant. Brilliant er bygget for multi-fysisk simulering basert på integrert strømning og styrkeanalyse, avansert termodynamikk samt kjemiske reaksjoner. VessFire bygger på Brilliant og ble videreutviklet gjennom SolidCO₂Sim (NFR/CLIMIT nr. 235128) til også å håndtere dannelse av faststoff CO₂ i tillegg til andre faseoverganger. Blandinger er inkludert. VessFire versjon 2 håndterer strømning i rør og tanker og er godt egnet til ulike analyser av prosessanlegg. VessFire er et ledende verktøy for simulering av trykkavlastning i samsvar med API 521, men kan også anvendes innen «Flow Assurance», laste- og losseoperasjoner, opptrykking av utstyr og andre type analyser der strømning, faseovergang og varmetransport i interaksjon med styrkeanalyse er involvert.

Brilliant er også basis i Petrells nærbrønnsimulator (Brilliant NWS). Simulatoren ble utviklet gjennom prosjektet «Integrated Analysis of the Near-wellbore Region» (215113) og senere utviklet videre gjennom et IFU-prosjekt. VessFire og nærbrønnsimulatoren er relaterte gjennom at begge bygger på Brilliant.

Hva var målet til prosjektet?
Hovedfokus i dette prosjektet var å implementere multifase samt prediksjon av hydratdannelse som en del av termodynamikken i Brilliant og derigjennom blir disse egenskapene også tilgjengelig i VessFire. Brilliant kan simulere 3-dimensjonal flerfase for CO₂ i transport og lagring. VessFire er i utgangspunktet også 3-dimensjonal, men opererer som regel som et 1-dimensjonalt system.

Målet med prosjektet var å videreutvikle VessFire og Brilliant til å kunne håndtere flerfase CO₂ i transport og lagring. Det vil bidra til å oppfylle CLIMITs mål om tidlig internasjonal realisering av CO₂-håndtering og håndtering av CO₂ ved norske foretak, samt realisering av lagringspotensial i Nordsjøen. Gjennom anvendelsen av leveransen fra prosjektet vil prosjektet bidra til kunnskap og kompetanse om håndtering av CO₂. Prosjektet vil også gi økt potensial for levering av tjenester og programvare globalt.

Hva har prosjektet gjort i form av aktiviteter?
Hovedaktivitetene i prosjektet var er utvikling og implementering av flerfasemodeller for CO₂, herunder:

• flerfasemodell med gass som dominerende fase
• flerfasemodell med væske som dominerende fase
• flerfasemodell med minimum to faser som kan betraktes som kontinuum

samt implementering av modell for hydratdannelse, en forbedret løsningsalgoritme samt oppgradering av grensesnittet til VessFire.

I prosjektet har Petrell implementert et fundament for 3D-modellering og simulering av flerfase. Det er gjennomført en rekke tester som gir gode resultater. Test-eksemplene inkluderer separasjon av gass og væske (gassbobler som stiger opp i en væskekolonne, dråper som faller i et gassfelt), og prediksjon av hydratdannelse. Grensesnittet til VessFire gir mulighet for å vise prosessparametere samt volumfraksjoner av ulike fase som funksjon av tid og rom. Petrell er godt fornøyd med resultatene fra prosjektet som vi tror og vet vil komme både Petrell og industrien til nytte i prosjektering av anlegg for transport og lagring av CO₂.