Feltpilot med CO2 lagring og mer bærekraftig oljeproduksjon

Utvikling av innovativ teknologi for å redusere CO2 utslipp er avgjørende for mer bærekraftig energiproduksjon. Dette kan oppnås ved å fange CO2 fra antropogene kilder med påfølgende lagring av CO2 i geologiske formasjoner, en teknologi kjent som CCS (Carbon, Capture and Storage).

En videreutvikling av CCS teknologien er CCUS (Carbon, Capture, Utilization and Storage), som utnytter fanget CO2 for økt oljeutvinning samtidig som CO2 lagres i reservoaret. CCUS vil ha et stort potensiale i olje og gass industrien ettersom teknologien gir et økonomisk incentiv til å bruke CO2 for å øke energiproduksjon kombinert med lagring.

CO2 for økt oljeutvinning kan realisere global lagring av CO2 i et omfang som kan redusere CO2 utslipp til atmosfæren, motvirke globaloppvarming og gir mer bærekraftig energiutvinning.

CO2 injeksjon øker mengden produserbar olje og opprettholder reservoartrykket, men tekniske utfordringer ved bruk av CO2 medfører et ufordelaktig mobilitetsforhold til reservoarfluidene grunnet lav CO2 viskositet og tetthet. Dette kan føre til tidlig CO2 gjennombrudd i produksjonsbrønner, høy gassproduksjon og forbipasserte oljereserver. CO2 skum er injeksjon av CO2 med vann som inneholder en surfaktant (såpe). Blandingen danner et skum med høyere viskositet, noe som reduserer gassproduksjon, forbedret kontaktareal mellom CO2 og reservoarfluidene, økt oljeutvinning og effektiv CO2 lagring.

For å optimalisere disse effektene er det nødvendig å de forstå grunnleggende fortregningsmekanismene ved ulike skalaer. PhD avhandlingen omfatter derfor studier på flere skalaer; fra pore til kjerneflømmings eksperimenter og numeriske simuleringer til feltpilot CO2 skum injeksjon. Implementering av innovative og bærekraftige produksjonsmetoder i oljeindustrien krever demonstrasjon i full skala.

Forskningsresultatene viser at skum reduserer gassproduksjon mer økonomisk og forbedrer bruken av CO2 sammenlignet med andre produksjonsmetoder.

Personalia

Zachary Paul Alcorn (f. 1989) fullførte bachelorgrad ved Marietta College i 2012 og mastergrad i Geologi ved The University of North Dakota i 2014. Doktorgradsarbeidet har vært utført på Institutt for fysikk og teknologi ved Universitetet i Bergen finansiert av Norges Forskningsråd gjennom CLIMIT-programmet.

Professor Arne Graue har vært hovedveileder og Professor Martin Fernø har vært biveileder.