Videreutvikling av simuleringsverktøy for CO₂ lagring og CO₂-EOR

Bakgrunn
Dette prosjektet er en direkte videreføring av arbeid gjort i CLIMIT DEMO prosjektet ”SIMCO₂: Simulation tools for CO₂ storage and CO₂-EOR” (229345) der hovedmålet var å utvikle simuleringsverktøy for CO₂ lagring og CO₂-EOR basert på den åpne simuleringskode plattformen OPM (http://opm-project.org). OPM har igjen bakgrunn i climit-fou prosjektet 199978 A numerical CO₂ laboratory. SIMCO₂ prosjektet kulminerte i to felt-eksempler som tydelig demonstrerte potensialet for økt oljeutvinning basert på CO₂ injeksjon samtidig som CO₂ lagringsperspektivet ivaretas. Deler av simuleringskoden i OPM er tilstrekkelig utviklet og er testet ut som pilot i Statoil fra Q1 2017. For den delen som omfatter CO₂ injeksjon vil det være behov for ytterligere utvikling og testing. Et av målene i dette prosjektet er at CO₂-EOR delen av simuleringskoden blir tilstrekkelig modnet for å begynne en verifiseringsprosess innad i Statoil

Prosjektbeskrivelse
Simuleringsverktøy for å kunne studere CO₂ lagring i kombinasjonen med EOR vil bli videreutviklet for å kunne takle kompleksiteten til realistiske felt på norsk kontinental sokkel. Det er stor usikkerhet knyttet til reservoarmodeller, spesielt på nye felt hvor de underliggende geologiske modellene er mangelfulle. For et CO₂ case vil også reservoarets påvirkning på blandingen av CO₂ og olje være forbundet med usikkerhet. For å minke risikoen ved beslutninger kan usikkerhet representeres ved å kjøre multiple simuleringer på ulike alternative realisasjoner av reservoarmodellen.

En viktig aktivitet i dette prosjektet blir å klargjøre simulatoren for å håndtere multiple realisasjoner effektivt og robust. Simuleringsmodellen som er brukt for å kunne simulere CO₂ injeksjon i oljefelt er basert på forenklende antagelser angående blandingen av CO₂, vann og hydrokarboner. Nye og forbedrede modeller utviklet i CLIMIT prosjektene «Fundamentals of C02-Hydrocarbon Interaction for CO₂ storage with enhanced recovery (EOR/EGR) in offshore reservoirs: modeling, numerical methods and upscaling» (kortnavn CHI, CLIMIT 255510) ledet av UNI Research CIPR og “Understanding of CO₂ dissolution in oil by convection-driven mixing and wettability alteration” kortnavn UNCOVER 268439) ledet av IRIS vil bli implementert i simulatoren og testet på feltskala modeller.

Evnen til å kunne simulere CO₂ injeksjon på relevante felt på NCS demonstreres med to case studier hvor potensialet for CO₂ lagring i kombinasjon med EOR blir undersøkt. for å ytterligere sikre at det videre utviklingsarbeid er brukere relevant så vil det etableres en «advisory commitee» bestående av aktive bruker miljøer

Prosjektets mål (konkret og målbart)
Målet med prosjektet er å utvikle de nødvendige simuleringsverktøyene som kan bidra til å legge et grunnlag for en CO₂ injeksjons-beslutning på to felt på norsk kontinentalsokkel. For å nå dette målet må simulatoren kunne simulere CO₂-EOR prosessene tilstrekkelig nøyaktig, kunne håndtere usikkerhet i modellene og være grundig testet og verifisert. Et målbart mål er å gjøre to feltstudier som demonstrerer simulatorens potensial som verktøy for å drive CO₂-EOR beslutninger. Et annet målbart mål er at simulatoren er tilstrekkelig testet og verifisert til å kvalifisere for bruk for CO₂-EOR studier i Statoil eller andre oljeselskaper

Prosjektets potensial
Numeriske simuleringer danner et viktig grunnlag for beslutninger i forbindelse med feltutvikling og er nødvendige for å kunne ta gode avgjørelser. Det er stor usikkerhet knyttet til de geologiske modellene, men ved å inkludere usikkerhet i simuleringene kan usikkerheten måles og risikoen reduseres. Dette er spesielt viktig for store avgjørelser som en CO₂ injeksjon nødvendigvis vil være. Eksisterende simuleringsverktøy som takler kompleksiteten til realistiske felt er alle kommersielle. Et «open-source» verktøy gir muligheter for å kunne utvikle og teste nye CO₂ modeller tilpasset spesifikke felt. En åpen lisens gir også forskere fra andre miljø mulighet for å teste ut deres løsninger på realistiske problem. Integrering av resultater fra CLIMIT prosjektene CHI og UNCOVER tydeliggjør potensialet i en slik åpen simulatorutviklingsmodell. Et CO₂-EOR perspektiv vil kunne bidra til å styrke CCS-alternativet ved å gi nødvendige økonomiske incentiver. Inntekter fra økt oljeutvinning vil da kunne betale for hele eller deler av infrastrukturen som er nødvendig for å iverksette CO₂-injeksjon på NCS. Simuleringsverktøy utviklet i dette prosjektet er nødvendig for å evaluere CO₂-injeksjon i lys av både lagring og økt oljeutvinning.