The effect of providing details to the model of a geological structure on the assessment of CO2 storage capacity
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Keywords
Abstrakt
Massive emissions of CO2 into the atmosphere are the most direct reason causing global warming and climate change, so more and more countries are starting to focus on carbon abatement technologies. In recent years, the method GCS (Geological Carbon Storage), injecting the CO2 in a supercritical state underground for storage, is considered the most effective way to reduce greenhouse gas emissions. Saline aquifers are given special attention because of its huge amount of storage and, therefore, a deep saline aquifer is the best choice for the storage of CO2. Exemplified by the well-explored Konary structure in the Polish Lowlands, results of assessments of CO2 storage capacity are compared for three cases: (1) a simplified formula based on averaged geological and reservoir parameters and (2) a model of the structure based on averaged geological and reservoir parameters (homogeneous model) and (3) a model of the structure with more detailed geological data (including those on clay interbeds in the sandstone series of the reservoir horizon – heterogeneous model). This allows the estimation of how providing of details of geological and reservoir data, introduced into the model, can affect the ability of CO2 migration within a reservoir horizon intended for CO2 storage, and, consequently, also obtain a more accurate assessment of the capacity that the structure is capable of attaining.
##plugins.generic.usageStats.downloads##
##plugins.generic.usageStats.noStats##
Bibliografia
Bojarski L. (red.), 1996. Atlas hydrochemiczny i hydrodynamiczny paleozoiku i mezozoiku oraz ascenzyjnego zasolenia wód podziemnych na Niżu Polskim, 1:1 000 000. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.
Dadlez R., 2001. Przekroje geologiczne przez bruzdę śródpolską, 1:200 000. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.
Dadlez R. & Marek S., 1974. General Outline of the tectonics of the Zechstein-Mesozoic Complex in Central and North-western Poland. [in:] Z Badań Tektonicznych w Polsce, 4, Biuletyn – Instytut Geologiczny, 274, Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa, 111–142.
Dadlez R., Marek S. & Pokorski J. (red.), 2000. Mapa geologiczna Polski bez utworów kenozoiku, 1:1 000 000. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.
Doughty C. & Pruess K. 2004. Modeling supercritical carbon dioxide injection in heterogeneous porous media. Vadose Zone Journal, 3, 837–847.
Dziewińska L., Marek S. & Jóźwiak W., 2001. Przekroje sejsmiczno- geologiczne przez wał kujawski i gielniowski (skala 1:100 000). Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 398, Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, 5–24.
Feldman-Olszewska A. (red.), 2007. Ciechocinek IG-2. Profile Głębokich Otworów Wiertniczych Państwowego Instytutu Geologicznego, 117, Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.
Feldman-Olszewska A. (red.), 2008. Brześć Kujawski IG-1, IG-2, IG-3. Profile Głębokich Otworów Wiertniczych Państwowego Instytutu Geologicznego, 125, Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.
Ghanbari S., Al-Zaabi Y., Pickup G.E., Mackay E., Gozalpour F. & Todd A.C., 2006. Simulation of CO2 storage in saline aquifers. Chemical Engineering Research and Design, 84, 9, 764–775.
Goodman A., Hakala A., Bromhal G., Deel D., Rodosta T., Frailey S., Small M., Allen D., Romanov V., Fazio J., Huerta N., McIntyre D., Kutchko B. & Guthrie G., 2011. U.S. DOE methodology for the development of geologic storage potential for carbon dioxide at the national and regional scale. International Journal of Greenhouse Gas Control, 5, 952–965.
Górecki C., Sorensen J., Bremer J., Ayash S., Knudsen D., Holubnyak Y., Smith S., Steadman E. & Harju J., 2009. Development of Storage Coefficients for CO2 Storage in Deep Saline Formations. IEA Greenhouse Gas R&D Programme (IEA GHG), USA.
Górecki W., Hajto M., Strzetelski W. & Szczepański A., 2010. Dolnokredowy oraz dolnojurajski zbiornik wód geotermalnych na Niżu Polskim. Przegląd Geologiczny, 58, 589–593.
Kompleksowa interpretacja profilowań. Otwór Byczyna-1, 1989. Przedsiębiorstwo Badań Geofizycznych, Warszawa.
Krzywiec P., 2006. Structural inversion of the Pomerania and Kuiavian segments of the Mid-Polish Trough lateral variations in timing and structural style. Geological Quarterly, 50, 1, 151–167.
Marek S. & Pajchlowa M. (red.), 1997. Epikontynentalny perm i mezozoik w Polsce. Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, 153, PIG, Warszawa.
Marek S. (red.), 1974. Dokumentacja wynikowa wiercenia Konary IG-1. Archiwum Państwowego Instytutu Geologicznego, Warszawa.
Marek S. & Znosko J., 1972a. Tektonika Kujaw. Geological Quarterly, 16, 1, 1–16.
Marek S. & Znosko J., 1972b. Historia rozwoju geologicznego Kujaw. Geological Quarterly, 16, 2, 234–248.
Pruess K., 2005. ECO2N: A TOUGH2 Fluid Property Module for Mixtures of Water, NaCl, and CO2. Earth Sciences Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, University of California, Berkeley, CA 94720.
Pruess K., Oldenburg C. & Moridis G., 1999. TOUGH2 User’s Guide, Version 2. Lawrence Berkley National Laboratory, California.
Ruprecht C., 2014. The Effects of Secondary Trapping Mechanisms on Geologic Storage of Carbon Dioxide. All Dissertations. Paper 1284.
Song H., Huang G., Li T., Zhang Y. & Lou Y., 2014. Analytical model of CO2 storage efficiency in saline aquifer with vertical heterogeneity. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 18, 77–89.
Sopher D., Juhlin C. & Erlstrom M., 2014. A probabilistic assessment of the effective CO2 storage capacity within the Swedish sector of the Baltic Basin. International Journal of Greenhouse Gas Control, 30, 148–170.
Tarkowski R. (red.), 2010. Potencjalne struktury geologiczne do składowania CO2 w utworach mezozoiku Niżu Polskiego (charakterystyka oraz ranking). Studia, Rozprawy, Monografie – Polska Akademia Nauk. Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią, 164, Wydawnictwo Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków.
Tarkowski R., Marek S. & Dziewińska L., 2011. Struktury geologiczne mezozoiku Niżu Polskiego do podziemnego składowania CO2. Część 4 [archival elaboration]. IGSMiE PAN.
Thunderhead Engineering, 2012. PetraSim 5 User Manual. [on-line:] http://www.thunderheadeng.com/wp-content/ uploads/downloads/2012/06/PetraSimManual.pdf [access: 05.06.2014].
U.S. Department of Energy National Energy Technology Laboratory Office of Fossil Energy, 2012. The United States 2012 Carbon utilization and storage atlas. 4th ed.
Zhang Z. & Agarwal R.K., 2014. Numerical Simulation of CO2 Sequestration in Large Saline Aquifers. [in:] Morgado C. & Esteves V. (eds.), CO2 Sequestration and Valorization, InTech, 305–342.
Znosko J., 1969. Geologia Kujaw i wschodniej Wielkopolski. [w:] Żyłko R. (red.), Przewodnik XLI zjazdu Polskiego Towarzystwa Geologicznego, Konin 21–23 sierpnia 1969, Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa, 5–48.
Dadlez R., 2001. Przekroje geologiczne przez bruzdę śródpolską, 1:200 000. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.
Dadlez R. & Marek S., 1974. General Outline of the tectonics of the Zechstein-Mesozoic Complex in Central and North-western Poland. [in:] Z Badań Tektonicznych w Polsce, 4, Biuletyn – Instytut Geologiczny, 274, Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa, 111–142.
Dadlez R., Marek S. & Pokorski J. (red.), 2000. Mapa geologiczna Polski bez utworów kenozoiku, 1:1 000 000. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.
Doughty C. & Pruess K. 2004. Modeling supercritical carbon dioxide injection in heterogeneous porous media. Vadose Zone Journal, 3, 837–847.
Dziewińska L., Marek S. & Jóźwiak W., 2001. Przekroje sejsmiczno- geologiczne przez wał kujawski i gielniowski (skala 1:100 000). Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 398, Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, 5–24.
Feldman-Olszewska A. (red.), 2007. Ciechocinek IG-2. Profile Głębokich Otworów Wiertniczych Państwowego Instytutu Geologicznego, 117, Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.
Feldman-Olszewska A. (red.), 2008. Brześć Kujawski IG-1, IG-2, IG-3. Profile Głębokich Otworów Wiertniczych Państwowego Instytutu Geologicznego, 125, Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.
Ghanbari S., Al-Zaabi Y., Pickup G.E., Mackay E., Gozalpour F. & Todd A.C., 2006. Simulation of CO2 storage in saline aquifers. Chemical Engineering Research and Design, 84, 9, 764–775.
Goodman A., Hakala A., Bromhal G., Deel D., Rodosta T., Frailey S., Small M., Allen D., Romanov V., Fazio J., Huerta N., McIntyre D., Kutchko B. & Guthrie G., 2011. U.S. DOE methodology for the development of geologic storage potential for carbon dioxide at the national and regional scale. International Journal of Greenhouse Gas Control, 5, 952–965.
Górecki C., Sorensen J., Bremer J., Ayash S., Knudsen D., Holubnyak Y., Smith S., Steadman E. & Harju J., 2009. Development of Storage Coefficients for CO2 Storage in Deep Saline Formations. IEA Greenhouse Gas R&D Programme (IEA GHG), USA.
Górecki W., Hajto M., Strzetelski W. & Szczepański A., 2010. Dolnokredowy oraz dolnojurajski zbiornik wód geotermalnych na Niżu Polskim. Przegląd Geologiczny, 58, 589–593.
Kompleksowa interpretacja profilowań. Otwór Byczyna-1, 1989. Przedsiębiorstwo Badań Geofizycznych, Warszawa.
Krzywiec P., 2006. Structural inversion of the Pomerania and Kuiavian segments of the Mid-Polish Trough lateral variations in timing and structural style. Geological Quarterly, 50, 1, 151–167.
Marek S. & Pajchlowa M. (red.), 1997. Epikontynentalny perm i mezozoik w Polsce. Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, 153, PIG, Warszawa.
Marek S. (red.), 1974. Dokumentacja wynikowa wiercenia Konary IG-1. Archiwum Państwowego Instytutu Geologicznego, Warszawa.
Marek S. & Znosko J., 1972a. Tektonika Kujaw. Geological Quarterly, 16, 1, 1–16.
Marek S. & Znosko J., 1972b. Historia rozwoju geologicznego Kujaw. Geological Quarterly, 16, 2, 234–248.
Pruess K., 2005. ECO2N: A TOUGH2 Fluid Property Module for Mixtures of Water, NaCl, and CO2. Earth Sciences Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, University of California, Berkeley, CA 94720.
Pruess K., Oldenburg C. & Moridis G., 1999. TOUGH2 User’s Guide, Version 2. Lawrence Berkley National Laboratory, California.
Ruprecht C., 2014. The Effects of Secondary Trapping Mechanisms on Geologic Storage of Carbon Dioxide. All Dissertations. Paper 1284.
Song H., Huang G., Li T., Zhang Y. & Lou Y., 2014. Analytical model of CO2 storage efficiency in saline aquifer with vertical heterogeneity. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 18, 77–89.
Sopher D., Juhlin C. & Erlstrom M., 2014. A probabilistic assessment of the effective CO2 storage capacity within the Swedish sector of the Baltic Basin. International Journal of Greenhouse Gas Control, 30, 148–170.
Tarkowski R. (red.), 2010. Potencjalne struktury geologiczne do składowania CO2 w utworach mezozoiku Niżu Polskiego (charakterystyka oraz ranking). Studia, Rozprawy, Monografie – Polska Akademia Nauk. Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią, 164, Wydawnictwo Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków.
Tarkowski R., Marek S. & Dziewińska L., 2011. Struktury geologiczne mezozoiku Niżu Polskiego do podziemnego składowania CO2. Część 4 [archival elaboration]. IGSMiE PAN.
Thunderhead Engineering, 2012. PetraSim 5 User Manual. [on-line:] http://www.thunderheadeng.com/wp-content/ uploads/downloads/2012/06/PetraSimManual.pdf [access: 05.06.2014].
U.S. Department of Energy National Energy Technology Laboratory Office of Fossil Energy, 2012. The United States 2012 Carbon utilization and storage atlas. 4th ed.
Zhang Z. & Agarwal R.K., 2014. Numerical Simulation of CO2 Sequestration in Large Saline Aquifers. [in:] Morgado C. & Esteves V. (eds.), CO2 Sequestration and Valorization, InTech, 305–342.
Znosko J., 1969. Geologia Kujaw i wschodniej Wielkopolski. [w:] Żyłko R. (red.), Przewodnik XLI zjazdu Polskiego Towarzystwa Geologicznego, Konin 21–23 sierpnia 1969, Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa, 5–48.
##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##
Opublikowane
May 14, 2017
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Jak cytować
Luboń, K. T. (2017). The effect of providing details to the model of a geological structure on the assessment of CO2 storage capacity. Geology, Geophysics and Environment, 42(4), 449. https://doi.org/10.7494/geol.2016.42.4.449
Numer
Dział
Articles
Authors have full copyright and property rights to their work. Their copyrights to store the work, duplicate it in printing (as well as in the form of a digital CD recording), to make it available in the digital form, on the Internet and putting into circulation multiplied copies of the work worldwide are unlimited.
The content of the journal is freely available according to the Creative Commons License Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)
Biogram autora
Katarzyna Teresa Luboń, The Mineral and Energy Economy Research Institute of the Polish Academy of Sciences
Department of Geotechnology
Professor Assistant