Als onderdeel van een nationale inspanning om de uitstoot van kooldioxide in de lucht te verminderen, de Kansas Geological Survey heeft de krachten gebundeld met private en publieke partners om te helpen bepalen of kooldioxide (CO ₂ ) uit industriële bronnen kunnen veilig en economisch ondergronds worden geïnjecteerd voor langdurige opslag en om moeilijk bereikbare olie te produceren.

Poriënruimte in ondergrondse rotseenheden wordt al meer dan een eeuw gebruikt om afvalvloeistoffen af ​​​​te voeren die zijn geproduceerd door industriële processen, aardolieproductie, gemeentelijke waterbehandeling en andere operaties. Nu CO ₂ verwijdering wordt beschouwd als een commercieel haalbare manier om klimaatverandering tegen te gaan.

De gezamenlijke inspanning, bekend als de Integrated Midcontinent Stacked Carbon Storage Hub (IMSCS-HUB), is de tweede fase in het meerfasen CarbonSAFE-programma van het Amerikaanse ministerie van Energie. Het doel is om de ondergrondse geologie op locaties in het zuidwesten van Kansas en het zuidwesten van Nebraska te onderzoeken om de levensvatbaarheid van het injecteren van CO te verifiëren. ₂ in ondergrondse rotslagen.

"Onze belangrijkste doelen tijdens deze fase zijn om al het nodige achtergrondwerk te leveren, zoals geologische en technische karakterisering van de opslaglocatie, ontwerp van de vangstfaciliteit, infrastructuurontwerp en injectie toestaan, " zei Eugene Holubnyak, petroleumingenieur en hoofdonderzoeker van het project bij het geologisch onderzoek.

De taken van het IMSCS-HUB-project omvatten het boren van twee putten in Kearny County, Kansas, en een in Red Willow County, Nebraska, het uitvoeren van een seismisch onderzoek en het analyseren van verkregen gegevens. Onder zijn bijdragen, KGS zal geologische modellering en karakterisering leveren, aardolie techniek, 3-D seismische interpretatie en bereik.

Battelle, het wetenschappelijke onderzoeks- en technologiebedrijf dat het IMSCS-HUB-project leidt, heeft het seismische werk al voltooid op de locatie in Kearny County. Een niet-invasief seismisch reflectieonderzoek wordt uitgevoerd door een trilling te creëren met explosieven of speciaal uitgeruste voertuigen. De resulterende seismische (geluids)golven, die op unieke manieren terugkaatsen op verschillende ondergrondse rotsen en structuren, worden aan de oppervlakte vastgelegd en gebruikt om beelden van gesteentelagen te produceren, leegtes, fouten en andere geologische structuren.

Een filiaal van Berexco, een in Wichita gevestigd exploratie- en productiebedrijf, boort momenteel de eerste Kearny County-put tot ongeveer 6, 600 voet diep. Ongeveer 800 voet daarvan zal worden uitgeboord op belangrijke geologische intervallen, inclusief de oliehoudende rotslagen. Kernen zijn cilindrische segmenten, ongeveer 2 tot 4 inch in diameter, die intact worden opgevoed. Hoewel boren duurder is dan roterend boren, die de rots in kleine stukjes hakt, kernen geven een completer beeld van de ondergrond dan gesteente.

de kernen, boorrecords, en 3D-seismische gegevens zullen beschikbaar worden gesteld aan het publiek zodra het project is voltooid. Behalve dat het essentieel is voor CO2-afvang, Utilization and Storage (CCUS) projecten, de resultaten zullen een waardevolle hulpbron zijn voor conventionele olie- en gasexploratie, geologisch onderzoek en andere activiteiten.

"Uitgebreide 3D seismische datasets, zoals die aangekocht op de locatie in Kearny County, zijn duur en niet vaak beschikbaar voor het publiek, Holubnyak zei. "Deze dataset zal inzicht verschaffen in de architectuur van structuren in de ondergrond in de hele regio, waar veel vergelijkbare structuren zijn. We hopen dat we door deze gegevens te analyseren, de Arbuckle- en Precambrische kelderinterface en andere geologische formaties in Kansas uit het Ordovicium-tijdperk beter zullen begrijpen."

De Arbuckle Group is een poreuze rotsformatie die extreem zout water bevat in het westen van Kansas, waar het gescheiden is van ondieper, zoetwateraquifers door duizenden meters ondoordringbare rots. De formatie is het belangrijkste doelwit voor CO ₂ opslag, en gegevens verzameld tijdens het IMSCS-HUB-onderzoek zullen helpen bepalen of het veilig CO . kan bevatten ₂ voor de lange termijn. De Precambrische kelder, samengesteld uit stollingsgesteente en metamorf gesteente, ligt direct ten grondslag aan de Arbuckle in Kansas.

"Gegevens op de Precambrium/Arbuckle-interface zijn schaars, maar het is essentieel voor zowel fundamentele wetenschap als toepassingen zoals CCUS, ' zei Holubnyak.

In de afgelopen 10 jaar, de afdeling Energieonderzoek van KGS heeft geleid of een sleutelrol gespeeld in vijf grootschalige CCUS-projecten die worden gefinancierd door het Amerikaanse ministerie van Energie. Door KGS geleide ICKan (Integrated Carbon Capture and Storage for Kansas) was een van de drie Fase I-projecten in het CarbonSAFE-programma van DOE. In die fase, KGS kreeg de opdracht een plan te ontwikkelen om de uitdagingen en kansen voor CCUS op commerciële schaal in Kansas aan te pakken.

De belangstelling voor het opvangen en opslaan van koolstofemissies werd in 2018 opnieuw opgewekt toen de Internal Revenue Service een fiscale stimulans bijwerkte, bekend als 45Q, voor bedrijven die CO . willen afvangen en opslaan ₂ . Olie- en gasproductie, ethanol, opwekking van elektriciteit, pijpleiding, landbouw en andere industrieën komen in aanmerking.