Una plataforma en el primer pozo IMSCS-HUB en el condado de Kearny. Crédito:Universidad de Kansas
Como parte de un esfuerzo nacional para reducir la emisión de dióxido de carbono al aire, Kansas Geological Survey ha unido fuerzas con socios públicos y privados para ayudar a determinar si el dióxido de carbono (CO 2 ) de fuentes industriales pueden inyectarse bajo tierra de forma segura y económica para su almacenamiento a largo plazo y para producir petróleo de difícil acceso.
El espacio poroso en las unidades de roca subterránea se ha utilizado durante más de un siglo para eliminar los fluidos de desecho producidos a través de procesos industriales. producción de petróleo, tratamiento de agua municipal y otras operaciones. Ahora CO 2 la eliminación se considera una forma comercialmente viable de combatir el cambio climático.
El esfuerzo conjunto, conocido como el concentrador de almacenamiento de carbono apilado integrado en el continente medio (IMSCS-HUB), es la segunda fase del programa multifase CarbonSAFE del Departamento de Energía de EE. UU. Su objetivo es investigar la geología del subsuelo en sitios en el suroeste de Kansas y el suroeste de Nebraska para verificar la viabilidad de inyectar CO 2 en capas de roca subterráneas.
"Nuestros principales objetivos durante esta fase son proporcionar todo el trabajo previo necesario, como la caracterización geológica y de ingeniería del sitio de almacenamiento, diseño de instalaciones de captura, diseño de infraestructura y permisos de inyección, "dijo Eugene Holubnyak, ingeniero de petróleo e investigador principal del proyecto en el estudio geológico.
Las tareas del proyecto IMSCS-HUB incluyen la perforación de dos pozos en el condado de Kearny, Kansas, y uno en el condado de Red Willow, Nebraska, realizar un levantamiento sísmico y analizar los datos adquiridos. Entre sus aportes, KGS proporcionará modelado y caracterización geológica, ingeniería petrolera, Interpretación y divulgación sísmica 3-D.
Núcleos extraídos de más de 5, 400 pies debajo de la superficie en el sitio del pozo IMSCS-HUB en el condado de Kearny. Crédito:Universidad de Kansas
Battelle, la empresa de investigación científica y tecnología que lidera el proyecto IMSCS-HUB, ya ha completado el trabajo sísmico en el sitio del condado de Kearny. Se lleva a cabo un estudio de reflexión sísmica no invasiva creando una vibración con explosivos o vehículos especialmente equipados. Las ondas sísmicas (sonoras) resultantes, que rebotan en diferentes rocas y estructuras del subsuelo de formas únicas, se registran en la superficie y se utilizan para producir imágenes de capas de roca, vacíos fallas y otras estructuras geológicas.
Afiliado de Berexco, una empresa de exploración y producción con sede en Wichita, actualmente está perforando el primer pozo del condado de Kearny a aproximadamente 6, 600 pies de profundidad. Aproximadamente 800 pies de eso serán extraídos en intervalos geológicos clave, incluidas las capas de rocas que contienen petróleo. Los núcleos son segmentos cilíndricos, alrededor de 2 a 4 pulgadas de diámetro, que se crían intactos. Aunque la extracción de testigos es más cara que la perforación rotativa, que corta la piedra en trozos pequeños, Los núcleos proporcionan una imagen más completa del entorno subterráneo que la roca picada.
Los núcleos registros de perforación, y los datos sísmicos tridimensionales estarán disponibles para el público una vez que se complete el proyecto. Además de ser esencial para la captura de carbono, Proyectos de utilización y almacenamiento (CCUS), los resultados serán un recurso valioso para la exploración convencional de petróleo y gas, investigación geológica y otras actividades.
El modelo 3-D (arriba) muestra el potencial de almacenamiento de capas de roca desde la parte superior de la formación Meramec:más de 4, 000 pies de profundidad en el condado de Kearny, hasta la parte superior del sótano. El mapa de arriba es la parte superior de la formación Morrow que cubre el Meramec. La sección transversal (abajo) muestra formaciones subyacentes a la línea A-A 'en el modelo 3-D. Crédito:Universidad de Kansas
"Amplios conjuntos de datos sísmicos 3-D, como el adquirido en el sitio del condado de Kearny, son caras y no suelen estar disponibles para el público, ", Dijo Holubnyak." Este conjunto de datos proporcionará información sobre la arquitectura de las estructuras en el subsuelo en toda la región, donde hay muchas estructuras similares. Esperamos que al analizar estos datos comprendamos mejor la interfaz del sótano de Arbuckle y Precámbrico de la era del Ordovícico y otras formaciones geológicas en Kansas ".
El Grupo Arbuckle es una formación rocosa porosa que contiene agua extremadamente salina en el oeste de Kansas, donde está separado de menos profundo, acuíferos de agua dulce por miles de pies de roca impermeable. La formación es el objetivo clave para CO 2 almacenamiento, y los datos recopilados durante la investigación del IMSCS-HUB ayudarán a determinar si puede contener CO 2 a largo plazo. El sótano precámbrico, compuesto de roca ígnea y metamórfica, subyace directamente al Arbuckle en Kansas.
"Los datos sobre la interfaz Precámbrico / Arbuckle son escasos, pero es esencial tanto para la ciencia fundamental como para aplicaciones como CCUS, "Dijo Holubnyak.
Modelo generado por sísmica que muestra los contornos en la parte superior de la formación Arbuckle en las cercanías del sitio del pozo IMSCS-HUB del condado de Kearny. Crédito:Universidad de Kansas
En los últimos 10 años, La Sección de Investigación de Energía de KGS ha liderado o desempeñado un papel clave en cinco proyectos CCUS a gran escala financiados por el Departamento de Energía de EE. UU. ICKan (Captura y almacenamiento integrados de carbono para Kansas) dirigido por KGS fue uno de los tres proyectos de Fase I del programa CarbonSAFE del DOE. En esa fase, A KGS se le encomendó la tarea de desarrollar un plan para abordar los desafíos y oportunidades para CCUS a escala comercial en Kansas.
El interés en capturar y almacenar emisiones de carbono se relanzó en 2018 cuando el Servicio de Impuestos Internos actualizó un incentivo fiscal, conocido como 45Q, para empresas dispuestas a capturar y almacenar CO 2 . Producción de petróleo y gas, etanol, generación de energía eléctrica, tubería, la agricultura y otras industrias son elegibles.
