Institutionen för geovetenskaper

Koldioxidlagring

Geofysik har framförallt två viktiga roller vid geologisk lagring av CO2 (sekvestrering). För det första används geofysik för att kartlägga de underjordiska formationer som kan vara lämpliga för CO2-lagring, och den möjliggör även en kvantitativ uppskattning av mängden CO2 som kan lagras. För det andra används geofysik för att övervaka lagringen, till exempel för att upptäcka läckage från reservoaren till atmosfären – under och efter injektionen. Reflexionsseismisk avbildning är den bästa geofysiska metoden för att kartlägga CO2-reservoaren medan andra metoder också spelar en viktig roll när det gäller att övervaka den. Injektion av CO2 i reservoaren kommer att minska gasmängden i porvätskan och öka trycket i reservoaren, vilket sänker formationens seismiska hastighet. Erfarenheter från storskalig injektion av CO2 vid Sleipner, Norge, visar att CO2-utbredningen i reservoaren kan kartläggas med hjälp av upprepade seismiska mätningar med kontrollerade källor vid jordytan. Även små mängder av CO2 kan kartläggas i reservoaren med borrhålsseismiska metoder.

3D seismiska undersökningar är mycket effektiva för att kartlägga den geografiska utbredningen av CO2 i reservoaren. Men de är dyra och tidskrävande att utföra, speciellt på land. Borrhålsmetoder ger endast information i närheten av borrhålen. Billigare och snabbare metoder krävs för att övervaka stora reservoarer. Tre sådana alternativ för övervakning som beforskas av geofysikprogrammet är (1) att med hjälp av mikro-jordskalv som genereras när CO2 injiceras övervaka förändringar i reservoaren, (2) att använda seismiskt brus för att upptäcka förändringar i reservoarens egenskaper, och (3) att installera semi-permanenta mottagare och seismiska källor på viktiga platser och göra upprepade mätningar. Övervakningen av mikroskalv i injektionsbehållaren för att spåra CO2 ger den extra fördelen att berget ovanför reservoaren övervakas samtidigt. De första två övervakningsstrategierna räknas som passiva seismiska övervakningsmetoder, vilket innebär att inga särskilda källor krävs, och är därför relativt billiga efter att nätverket har installerats. Det behövs dock betydande forskning för att avgöra metodernas kostnadseffektivitet, särskilt användningen av seismiskt brus för övervakning av reservoaren.

Seismik vid CO2-lagringsplatsen i Ketzin, Tyskland
Sub-surface extent of injected CO2 at Ketzin, Germany can be mapped using 3D repeat seismic surveys. Seismic data were acquired, processed and interpreted by Uppsala University and the GFZ-Potsdam. (after Luth et al., 2012)
Utbredningen av injicerad CO2 vid Ketzin, Tyskland, kartläggs med hjälp av upprepade 3D seismiska undersökningar. Seismiska data har insamlats, bearbetats och tolkats av Uppsala universitet och GFZ-Potsdam. (Efter Luth et al., 2012)

Kontaktperson: Chris Juhlin