Forutsigelse av CO2-lekkasje fra store CO2 lagre
Kontaktperson
Dette prosjektet vil undersøke mekanismer for CO2-lekkasje fra store CO2 lagre i akviferer og reservoarer. CO2 er lettere enn vann og den blir holdt på plass i reservoaret av tykke lag med tette sedimenter. Lekkasje gjennom disse tette sedimentene kan være mulig på grunn av dannelse av såkalte «chimney»- eller pipe-strukturer. Disse pipe-strukturene (chimneys) er i dag observert i de fleste sedimentbassenger på grunn av forbedrete seismiske observasjoner. Det er viktig å forstå lekkasje gjennom pipe-strukturer med hensyn til stabilitet og sikkerhet til et CO2 reservoar over lang tid.
Naturlig hydraulisk oppsprekking er en mulig forklaring på dannelsen av pipe-strukturer. Det skjer når poretrykket overstiger den minste kompressive spenningen i fjellet pluss bergartens styrke. Kraften som driver oppsprekkingen er et høyt væsketrykk i akviferen eller i reservoaret. I fjell og sedimentære lag så avtar sedimenttrykket oppover mot overflaten. Når oppsprekkingen går oppover møter den mindre og mindre motstand. Derfor er høyt trykk i et reservoar eller en akvifer en mulig ustabil situasjon.
Vi har startet utviklingen av en modell for denne typen naturlig hydraulisk oppsprekking. Et av de første delmålene er å forstå hvordan et anisotropt trykk påvirker hvilken retning oppsprekkingen tar og hvilken form chimney-strukturen får. Modellen har bergartens styrke som en tilfeldig variabel. Det er fordi sedimentære bergarter og fjell ikke er rene materialer, men svært blandede. Modellen vil håndtere hvordan svakhetssoner i fjellet, tilsammen med et anisotropt sedimenttrykk i bergarten, kontrollerer oppsprekkingen.