Undersøgelsen undersøger brugen af ​​kuldioxid til olieudvinding og underjordisk opbevaring

Som en del af en national indsats for at reducere udledningen af ​​kuldioxid til luften, Kansas Geological Survey er gået sammen med private og offentlige partnere for at hjælpe med at bestemme, om kuldioxid (CO) ₂ ) fra industrielle kilder kan sikkert og økonomisk injiceres under jorden til langtidsopbevaring og for at producere svært tilgængelig olie.

Porerum i underjordiske stenenheder er blevet brugt i mere end et århundrede til at bortskaffe spildvæsker produceret gennem industrielle processer, olieproduktion, kommunal vandbehandling og anden drift. Nu CO ₂ bortskaffelse betragtes som en kommercielt levedygtig måde at bekæmpe klimaændringer på.

Den fælles indsats, kendt som Integrated Midcontinent Stacked Carbon Storage Hub (IMSCS-HUB), er anden fase i det amerikanske energiministeriums flerfasede CarbonSAFE-program. Dens formål er at undersøge undergrundsgeologien på steder i det sydvestlige Kansas og sydvestlige Nebraska for at verificere levedygtigheden af ​​at injicere CO ₂ ind i underjordiske klippelag.

"Vores hovedmål i denne fase er at levere alt nødvendigt baggrundsarbejde, såsom geologisk og teknisk karakterisering af lagerstedet, capture-facilitet design, infrastrukturdesign og injektionstilladelse, " sagde Eugene Holubnyak, petroleumsingeniør og projektets ledende efterforsker ved den geologiske undersøgelse.

IMSCS-HUB-projektets opgaver omfatter boring af to brønde i Kearny County, Kansas, og en i Red Willow County, Nebraska, at udføre en seismisk undersøgelse og analysere indhentede data. Blandt dets bidrag, KGS vil levere geologisk modellering og karakterisering, petroleumsteknik, 3-D seismisk fortolkning og opsøgende rækkevidde.

Battelle, den videnskabelige forsknings- og teknologivirksomhed, der leder IMSCS-HUB-projektet, har allerede afsluttet seismisk arbejde på Kearny County-stedet. En ikke-invasiv seismisk reflektionsundersøgelse udføres ved at skabe en vibration med sprængstoffer eller specialudstyrede køretøjer. De resulterende seismiske (lyd)bølger, som springer tilbage fra forskellige underjordiske klipper og strukturer på unikke måder, optages ved overfladen og bruges til at producere billeder af stenlag, tomrum, forkastninger og andre geologiske strukturer.

Et datterselskab af Berexco, et Wichita-baseret efterforsknings- og produktionsselskab, borer i øjeblikket den første Kearny County-brønd til cirka 6, 600 fod i dybden. Omkring 800 fod af det vil blive udgravet med vigtige geologiske intervaller, herunder de olieførende klippelag. Kerner er cylindriske segmenter, omkring 2 til 4 tommer i diameter, der er opdraget intakte. Selvom kerneboring er dyrere end rotationsboring, som hakker stenen i små stykker, kerner giver et mere komplet billede af det underjordiske miljø end ophugget sten.

Kernerne, boreoptegnelser, og 3-D seismiske data vil blive gjort tilgængelige for offentligheden, når projektet er afsluttet. Udover at være afgørende for kulstoffangst, Utilization and Storage (CCUS) projekter, resultaterne vil være en værdifuld ressource for konventionel olie- og gasefterforskning, geologisk forskning og andre aktiviteter.

"Omfattende 3-D seismiske datasæt, såsom den, der blev erhvervet på Kearny County-stedet, er dyre og ikke ofte tilgængelige for offentligheden, " Holubnyak sagde. "Dette datasæt vil give indsigt i arkitekturen af ​​strukturer i undergrunden i hele regionen, hvor der er mange lignende strukturer. Vi håber, at vi ved at analysere disse data bedre vil forstå Arbuckle- og prækambriske kældergrænseflader fra Ordovicium-alderen og andre geologiske formationer i Kansas."

Arbuckle Group er en porøs klippeformation, der indeholder ekstremt saltvand i det vestlige Kansas, hvor det er adskilt fra lavvandet, ferskvands akviferer med tusindvis af fod uigennemtrængelige sten. Dannelsen er det vigtigste mål for CO ₂ opbevaring, og data indsamlet under IMSCS-HUB-undersøgelsen vil hjælpe med at afgøre, om det sikkert kan indeholde CO ₂ på lang sigt. Den prækambriske kælder, sammensat af magmatisk og metamorf bjergart, ligger direkte til grund for Arbuckle i Kansas.

"Data på Precambrian/Arbuckle-grænsefladen er sparsom, men det er vigtigt for både grundlæggende videnskab og applikationer som CCUS, " sagde Holubnyak.

I de seneste 10 år, KGS Energy Research Section har ledet eller spillet en nøglerolle i fem store CCUS-projekter finansieret af det amerikanske energiministerium. KGS-ledede ICKan (Integrated Carbon Capture and Storage for Kansas) var et af tre fase I-projekter i DOE's CarbonSAFE-program. I den fase, KGS fik til opgave at udvikle en plan for at imødegå udfordringerne og mulighederne for CCUS i kommerciel skala i Kansas.

Interessen for at opfange og lagre kulstofemissioner blev genskabt i 2018, da Internal Revenue Service opdaterede et skatteincitament, kendt som 45Q, for virksomheder, der er villige til at fange og opbevare CO ₂ . Olie- og gasproduktion, ethanol, elproduktion, rørledning, landbrug og andre industrier er støtteberettigede.