Reservoir Modeling of Smeaheia CO2 Storage

Abstract

CCS, eller karbonfangst og -lagring, er en metode som kan redusere karbonutslippene i dag. Fordi verden fortsatt er svært avhengig av fossil energi, er denne metoden avgjørende for å nå verdens nullutslippsambisjoner. I Norge har et nytt CCS-prosjekt i Smeaheia blitt studert grundig. Prosjektet har to viktige strukturer, Alpha og Beta. På grunn av muligheten for at CO2 kan migrere til overflaten i Beta-området, anses Alpha-strukturen som det beste alternativet. Equinor har utviklet en reservoarsimuleringsmodell for Smeaheia, som i denne studien er modifisert for sensitivitetsanalyse av ulike gridblokkstørrelser og bruk av ulike kurver for relativ permeabilitet mellom CO2 og vann. Betydningen av relative permeabilitetskurver i CO2-lagringsprosjekter understrekes i denne studien. Disse kurvene påvirker trykkendringer, CO2-bevegelse og simuleringens kjøretid. Det er nødvendig å karakterisere og kalibrere verdiene for relativ permeabilitet nøyaktig for å sikre pålitelige reservoarsimuleringer. Det er viktig å finne en rutenettstørrelse som balanserer beregningseffektivitet og reservoarrepresentasjon. Studien bekrefter at det er mulig å lagre CO2 i Alpha-strukturen i Smeaheia-feltet, som har en kapasitet på over 80 millioner tonn.

CCS, or carbon capture and storage, is a method that can reduce today's carbon emissions. Because the world still heavily relies on fossil fuel energy, this method is essential to achieve the world's net-zero ambitions. In Norway, a new CCS project in the Smeaheia site has been scheduled to begin operations in 2028. The project has two significant structures, Alpha and Beta. However, due to the possibility of CO2 migration to the surface in the Beta area, the Alpha structure is considered the better option. Equinor has developed a reservoir simulation model for Smeaheia, which has been modified in this study for sensitivity analysis of various grid block sizes and using different CO2-water relative permeability curves. The significance of relative permeability curves in CO2 storage projects is emphasized in this study. These curves affect pressure changes, CO2 movement, and simulation run-time. It is necessary to accurately characterize and calibrate relative permeability values to ensure trustworthy reservoir simulations. Finding a grid size that balances computational efficiency and reservoir representation is essential. The study confirms the feasibility of CO2 storage in the Alpha structure of the Smeaheia field, which has a capacity of over 80 million tonnes.