Hvordan skal vi finne frem til gode og sikre lagringplasser for CO2 på havbunnen? 

Dette har vært utgangspunktet for Elin Skurtveits doktorgradsavhandling, der hun har sett nærmere på hvordan vi kan identifisere og beskrive bruddflater i sandstein under havbunnen, rett og slett fordi det er der det kan oppstå lekkasjer.

– Forskningen min handler i første rekke om å bruke nye observasjoner for å finne fram til egnede, trygge lagringssteder for CO2 under havbunnen, sier Elin Skurtveit. – For eksempel er det viktig å finne ut hvor er det fare for at vi kan få knusing av sandkorn eller dannelse av sprekker.

– Bedre forståelse av disse prosessene kan føre til at vi unngår å lagre CO2 på steder der det kan oppstå lekkasjer, sier Skurtveit.

Og mer kunnskap om sikker lagring kan bidra til mindre utslipp av CO2 til atmosfæren, noe som så kan redusere klimapåvirkningene.

Må være litt porøst

For å kunne lagre gass eller væske i berggrunnen, må formasjonene tilfredsstille flere krav. 

For det første er det viktig at bergmaterialet er ganske porøst.

– I dette tilfellet, når vi snakker om bergarten sandstein, handler det om forholdet mellom porer og sandkorn, altså at det er en viss åpning mellom sandkornene, forklarer Skurtveit. 

Videre må det være tilstrekkelig med volum i de aktuelle formasjonene i steinen når store mengder CO2 skal lagres.

- I tillegg trenger vi detaljert kunnskap om hvor gass eller væske kan trenge inn i bergarten, forklarer Skurtveit.

Feltstudier i USA og Frankrike

Observasjonene av sandstein har hun gjort på feltstudier i Utah, USA, og i Provence, Frankrike.

Begge stedene ligger det som tidligere var begravde sandsteinsformasjoner oppe i dagen, slik at det er mulig å utføre tester. Feltprøvene ble deretter tatt med til NGI-laboratoriet, der Skurtveit har gjennomført mekaniske tester og målinger.

Hun har knust sandkorn og målt hvordan porøsiteten endrer seg under ulike forhold. Formålet har vært å beskrive hvor fort væske eller gass strømmer gjennom materialene, og hvor store volum det er plass til å lagre.

– I tillegg har vi brukt mikroskop og gjort visuelle observasjoner av prøvematerialet. På den måten har jeg fått ny kunnskap om hvordan porøsiteten varierer på ulike steder i et reservoar og rundt en forkastning, eller en bruddflate, sier hun. 

En forkastning er bruddflaten i fjell som kan oppstå ved et jordskjelv. Bruddflaten er altså grensen mellom to blokker med bergarter eller to fjellpartier. 

Nyttig både for lagring og leting

– Hvis vi blir dyktigere til å beskrive undergrunnen og løse problemer relatert til injeksjonsbrønner, vil det ha en positiv innvirkning på klima og miljø, siden kunnskapen kommer til nytte ved lagring av CO2.  Men dette er også kunnskap som kan komme til nytte mer generelt i forbindelse med leting etter og utvinning av olje og gass, sier Skurtveit, som nå jobber i NGIs avdeling for petroleumsgeomekanikk og geofysikk. 

Referanse:

Elin Skurtveit. Deformation of sandstone reservoirs – insight from experiments and field studies. Doktorgradsavhandling ved Universitetet i Bergen, 2014.

Sammendrag.