Image for project MICAP page

Efficient models for Microbially Induced CAlcite Precipitation as a seal for CO2 storage (Project MICAP)

Lagring av CO2 i Nordsjøformasjoner kan gi et betydelig bidrag til å dempe klimaendringene hvis det lagres flere gigatonn per år. Den viktigste fangstmekanismen for CO2-oppsamling er et tett lag av leire i toppen av reservoarene. Forkastninger, sprekker og nedlagte brønner kan skape veier for CO2 å migrere tilbake til overflaten. Derfor er det obligatorisk å utvikle metoder for å sikre langsiktig lagring av CO2. En lovende mekanisme for utbedring og begrensning av lekkasjer er å bruke biofilm til å tette lekkasjeveier via kalsittutfelling. Denne nye og bærekraftige teknologien kalles ‘mikrobiell indusert kalsittutfelling (MICP)’.

Så langt har laboratoriemålinger og simuleringsverktøy hovedsakelig fokusert på sub-meter skala. For feltanvendelse av denne metoden er det viktig å utforme en injeksjonsstrategi for mikrober og kjemiske komponenter som legger til rette for forsegling av lekkasjeveier på toppen av formasjonen, samtidig som man opprettholder muligheten for å injisere CO2 i resten av formasjonen. Kompleksiteten til nåværende MICP-modeller og den nåværende datamaskinkraften begrenser størrelsen på numeriske simuleringer.

I dette prosjektet har vi utviklet en matematisk modell for MICP som passer for feltskalastudier. Denne modellen inkluderer følgende fenomener: feste av mikrober til poreveggene for å danne biofilm, vekst av biofilm ved forbruk av substrat, produksjon av kalsitt fra biofilmen, og permeabilitetsreduksjon som et resultat av kalsittdannelse. Implementeringen av denne modellen er gjort i ‘MATLAB Reservoir Simulation Tool (MRST)’, en gratis programvare med åpen kildekode for reservoarmodellering og -simulering (https://www.sintef.no/projectweb/mrst/).

Det er laget to konferansesammendrag, en innsendt artikkel og en rapport til Forskningsrådet i dette prosjektet. To av de gjennomførte studiene i dette prosjektet handler om ulike injeksjonsstrategier for å forhindre og forsegle lekkasjeveier, og optimering av kontrollvariabler under usikkerhet. Nåværende arbeid er implementering av denne matematiske modellen ved bruk av ‘Open Porous Media (OPM)’ initiativet, som igjen vil gjøre det mulig å utføre mer beregningsutfordrende simuleringer (https://opm-project.org).