Benchmark study of CO2 Storage in the Johansen Formation

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Autoren

Abstract

Der dramatische Anstieg der Treibhausgaskonzentration in der Atmosphäre, vor allem von Kohlendioxid (CO2), wird oft als die Hauptursachen des Klimawandels betitelt. Ein technischer Ansatz, um anthropogenen Beitrag am Klimawandel zu reduzieren, ist die Abscheidung von CO2-Emissionen und die geologische Speicherung dieser. Die Beiträge von Simulation von Großprojekten haben einen wichtigen Aspekt für die Erweiterung des Verständnisses für die auftretenden Migrationsprozesse. Das Ziel dieser Diplomarbeit ist die bestehenden kommerziellen und nichtkommerziellen Simulationsoftwaren, mit Hilfe eines Kandidatenfeldes für große CO2-Sequestrierung als Simulationsmodell, zu benchmarken. Das Modell beinhaltet die Injektion von Kohlendioxid in den salzhaltigen Aquifer der Johansen Formation. Der 2-Phasen-Prozess wurde mit den Simulationssoftware Eclipse, CMG und OPM erstellt. Als Vergleichsparameter dienten die Veränderungen von Wasservolumen und der injizierten Gasvolumen im untersuchten Einsatzgebiet unter Reservoir- und Oberflächenbedingungen, die Abweichungen im Druck- und Sättigungsprofil der beiden Phasen und die Dauer der Simulationslaufzeiten. Der verwendete Benchmark kann in zwei Szenarien unterteilt werden: das erste Szenario beinhaltet ein Modell mit nicht kompressiblen Flüssigkeiten. Indessen betrachtet das zweite Szenario mit verschiedenen Kompressibilitätsgraden. In beiden Fällen wird eine Zweiphasenströmung unter isothermen und nicht mischbar Bedingungen angenommen. Geomechanische und geochemische Auswirkungen wurden als vernachlässigbar identifiziert. Die genannten konzeptuellen Anfangsbedingungen werden verwendet, um die Möglichkeiten und Limitierungen der Simulationssoftware zu testen. Die Modelle der Simulationssoftware beinhalteten identische Corner-point Grid, PVT-Tabellen, relative Permeabilitätskurven, Anfangsbedingungen und Bohrlochproduktivitätseinschränkungen. Mit Hilfe der Diplomarbeit konnte gezeigt werden, dass die Simulationszeit steigt, wenn kompressible Fluide angenommen werden und eine FVM-TPFA, welche bei der Simulationssoftware OPM zum Einsatz kommt, verwendet wird. Mit den kommerziellen Programmen von Eclipse und CMG wurden kürzere Simulationszeiten erreicht, jedoch ist die Vergleichbarkeit nicht vollständig gegeben, da die Inkompressibilität nicht exakt gleich definiert ist. Weiter Abweichungen entstanden durch die Implementierung der Randbedingungen.

Details

Titel in ÜbersetzungBenchmark Studie der CO2 Speicherung in der Johansen Formation
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung26 Juni 2015
StatusVeröffentlicht - 2015