Mercredi 1 er décembre 2010 GHGT10 Mesures correctives RNSC

Mercredi 1 er décembre 2010 > 2 RNSC > 2 Titre en Arial corps 28, couleur noire > September in Amsterdam > 1600 participants > 55 different countries

Mercredi 1 er décembre 2010 RNSC

Plan de la présentation > Mesures correctives > Détection de fuite > Développements analytiques et numériques Mercredi 1 er décembre 2010 RNSC

> Mesures correctives > Détection de fuite > Développements analytiques et numériques Mercredi 1 er décembre 2010 RNSC

> 3 Mesure réparatrices pour une fuite de CO2 dans un aquifère supérieur 1/2 > Case 1 : Small leakage, vertical plume  Extraction through one vertical well A. Esposito (Stanford) > Case 3 : Brine injection for enhancing CO2 dissolution Trapped gas is not considered; no hysteretic effect Mercredi 1 er décembre 2010 RNSC

> 3 Mesure réparatrices pour une fuite de CO2 dans un aquifère supérieur 2/2 > Case 4 : > larger leakage, gravity tongue > Extraction trough 1 horizontal well > 1 injection well + 4 extraction wells A. Esposito (Stanford) Mercredi 1 er décembre 2010 RNSC

Base de données des mesures de gestion des risques Le Guénan (BRGM) > Outil d’aide à l’élaboration des plans de mesures correctives > Pour un scénario de risque donnée, informe sur les mesures correctives possibles et leur pertinance Evènement: fuite par un puits abandonné Mesure corrective: Barrière hydraulique Mercredi 1 er décembre 2010 RNSC

Barrière hydraulique 1/2 > Mesure corrective A. Réveillère (BRGM) Mercredi 1 er décembre 2010 RNSC

Barrière hydraulique 2/2 > Mesure préventive A. Réveillère (BRGM) Mercredi 1 er décembre 2010 RNSC

Piégeage résiduel et dissolution > Mesure corrective lorsque la couverture s’avère non-fiable > Injection d’eau via le puits d’injection  Dissolution  Piégeage résiduel (prise en compte de l’hysteresis) Manceau (BRGM) Mercredi 1 er décembre 2010 RNSC

> Mesures correctives > Détection de fuite > Développements analytiques et numériques Mercredi 1 er décembre 2010 RNSC

> 6 Détection de présence de CO2 par traçage isotopique > Principe Certains isotopes sont privilégiés lors des réactions chimiques induites par la présence de CO2 >  Possibilité de détecter de très faibles quantités de CO2 dissous > Développement d’une « isotopic toolbox » pour déterminer les isotopes les plus adaptés pour suivre différentes réactions géochimiques Humez (BRGM) Mercredi 1 er décembre 2010 RNSC

Détection de fuite à partir du champ de pression Nogues (Princeton) > Injection une zone traversée par de nombreux puits connus  Ou placer les puits de monitoring? Mercredi 1 er décembre 2010 RNSC

Détection et localisation d’une fuite par la surpression engendrée 1/2 > Modèles analytiques de la surpression dépendant notamment de la localisation du puits fuyant et de ses propriétés  Nouvelle expression du champ de pression  Inversion du signal de pression afin de déterminer la localisation de la fuite et ses caractéristiques Zeidouni (U. of Calgary) Mercredi 1 er décembre 2010 RNSC

Nom du service émetteur Détection et localisation d’une fuite par la surpression engendrée 2/2 > Conclusion Instable et énorme incertitude avec un seul puits de monitoring Nécessite plusieurs puits non alignés Zeidouni (U. of Calgary) Mercredi 1 er décembre 2010 RNSC

> Mesures correctives > Détection de fuite > Développements analytiques et numériques Mercredi 1 er décembre 2010 RNSC

Utilisation de modèles monophasiques pour déterminer l’impact du champs de pression > “regulators may be wary of complex models and of the associated black box syndrome”  Utilisation de modèles monophasiques (hydrogéologie classique)  Via une correction mineure, il est possible d’utiliser ces modèles “sans CO2” pour estimer le champ de pression à grande distance Nicot (Austin) Mercredi 1 er décembre 2010 RNSC

Modèle de pression et température dans le puits d’injection de CO2 > Modèle thermodynamique décrivant l’état du fluide dans le puits d’injection. Basé sur: Equatino de Bernoulli Bilan énergétique > Application au puits d’injection de Sleipner  Les conditions adiabatiques sont atteintes rapidement. La déviation du puits a donc peu d’influence.  Le modèle permet de connaitre la pression en fond de puits à partir de la mesure du débit volumique mesurée au niveau de la tête de puits E. Lindeberg (SINTEF) Mercredi 1 er décembre 2010 RNSC

Distance ultime de migration du CO2 1/2 Thibeau (Total) > Processus de dissolution: Dissolution de CO2g en haut de l’aquifère Augmentation de la densité de la saumure Création de cellules convectives verticales  Impossible à prendre en compte de façon fine pour des raisons d’échelles et de discrétisation spatiale Mercredi 1 er décembre 2010 RNSC

Distance ultime de migration du CO2 2/2 Thibeau (Total) > Utilisation de paramètres simplifiés qui imitent ce comportement > Application à la distance de migration de la bulle dans un réservoir incliné Mercredi 1 er décembre 2010 RNSC

Couplage analytique / numérique 1/2 Dobossy (Princeton) > Modélisation fine du réservoir (modèle numérique réaliste) > Modèles semi-analytiques des réservoirs supérieurs (modèles homogènes simplifiés) Mercredi 1 er décembre 2010 RNSC

Couplage analytique / numérique 2/2 Dobossy (Princeton) > Application en Alberta (50 x 50 km, 1100 puits) > Monte-Carlo : distribution log-normale de l’état des puits > 1000 simulations réalisées  Distribution de probabilité des fuites de CO2 en supposant une méconnaissance de l’état des puits Mercredi 1 er décembre 2010 RNSC

Conclusions > Le thème des mesures correctives est relativement nouveau dans la recherche sur le CCS (1 ère apparition explicite au programme des GHGT en 2010) > Des modèles analytiques et numériques innovants continuent à être développés. De nouveaux phénomène physiques sont pris en compte dans les modèles > Ces outils sont généralement incontournables dans le dimensionnement des mesures correctives > La détection de la fuite est une question majeure