EVITANDO EL CALENTAMIENTO GLOBAL:     CAPTURA, VALORIZACIÓN Y      ALMACENAMIENTO DE CO2        Almacenamiento geológico  ...
Tipologías de almacenamientos geológicos                      1. Reservorios de petróleo y gas agotados                   ...
Peculiaridades del caso español                         CANTÁBRICA                                                        ...
El Proyecto GeoCapacity (Assessing European Capacity for Geological                                                       ...
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Plan de selección de formaciones y estructuras con potencial de                                                           ...
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Comportamiento del CO2 en el almacénUna vez se ha inyectado el CO2 en elalmacén:    – Tiende a ascender y quedarse atrapad...
Cantidad de CO2 almacenado                   Los mecanismos de entrampamiento tienen distintas escalas de tiempo          ...
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Riesgos principales                                                     • Sobrepresión del                                ...
Impacto de una fuga de CO2En la vegetación:       – Depende de la concentración y de la extensión.Sobre animales y humanos...
¿Por qué monitorizar?         1. Los emplazamientos deben poder demostrar         que la actividad de almacenamiento está ...
Fases y tiempos de una inyección a escala industrialAlmacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011                           ...
Métodos y objetivos del monitoreo                                                CO2GeoNetAlmacenamiento geológico. EOI, M...
Monitoreo de superficie                                               GPR       ERT   Gun Seismics                        ...
Monitoreo de almacenes  Es complicado obtener una imagen de lo que  sucede a 1 Km de profundidad          – Medidas en poz...
Sleipner: Imágenes sísmicas                                              StatoilAlmacenamiento geológico. EOI, Mayo de 201...
MONITORIZACIÓN Y VERIFICACIÓN        Almacenamiento de CO2 en un acuífero salino en Ketzin            Diseño y proceso de ...
Simulación de una inyección                                                           BRGMAlmacenamiento geológico. EOI, M...
Retos  • Modelización: Se necesita más fiabilidad en los  modelos predictivos de qué evento ocurrirá en el  reservorio y e...
Proyecto Sleipner                                                        Source: SEED En 1991 Noruega introduce un impuest...
Proyecto Sleipner   El acuífero es una arena no consolidada con finas capas horizontales de arcilla   que difunden el CO2 ...
Proyecto Sleipner                                              Source: Torp 2010Almacenamiento geológico. EOI, Mayo de 201...
Proyecto In‐SalahPrimer proyecto de almacenamiento a gran escala deCO2 en un campo de gas natural1 Mt CO2 se almacenan anu...
Proyecto In‐Salah                                              Source: Ilding and Ringrose, 2009Almacenamiento geológico. ...
Proyecto In‐Salah     El programa de monitorización incluye:     Monitoreo en boca de pozo, sísmica en dominio de tiempos,...
Proyecto CO2Sink en Ketzin (Alemania)  El proyecto CO2SINK pretende probar la  inyección y monitorización de CO2 en un  ac...
Proyecto CO2Sink en Ketzin (Alemania)                                                        Almacén:                     ...
Proyecto CO2Sink en Ketzin (Alemania) En 23 meses se han inyectado 35.000 toneladas; La presión en el pozo y la de inyecci...
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Proyecto industrial de Lacq‐Pau                                              Source: TotalAlmacenamiento geológico. EOI, M...
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Roberto Martínez: CAPTURA, VALORIZACIÓN Y ALMACENAMIENTO DE CO2. Almacenamiento geológico

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Roberto Martínez: CAPTURA, VALORIZACIÓN Y ALMACENAMIENTO DE CO2. Almacenamiento geológico

  1. 1. EVITANDO EL CALENTAMIENTO GLOBAL: CAPTURA, VALORIZACIÓN Y ALMACENAMIENTO DE CO2 Almacenamiento geológico Roberto Martínez Orío. Grupo de Almacenamiento de CO2 Madrid, 4 de Mayo de 2011
  2. 2. Tipologías de almacenamientos geológicos 1. Reservorios de petróleo y gas agotados Petróleo y gas 2. Uso del CO2 de para la recuperación de petróleo Inyección de CO2 3. Acuíferos salinos profundos CO2 almacenado 4. Capas de carbón profundas no explotables 5. Uso del CO2 para la recuperación de metano 6. Otras opciones de almacenamiento de CO2 10º Congreso Nacional del Medio AmbienteAlmacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 2
  3. 3. Peculiaridades del caso español CANTÁBRICA • Escasez  de  yacimientos  de  EBRO-PIRINEO hidrocarburos  y  de  información  exploratoria de detalle DUERO, ALMAZÁN • 1 sondeo profundo / 1.000 Km2 IBÉRICA • Extensas  cuencas  sedimentarias  MADRID-DEPRESIÓN INTERMEDIA con  presencia  de  acuíferos  salinos  profundos BÉTICAS,GRANADA,GUADIX/BA • Necesidad  de  desarrollo  de  ZA, MURCIA/ALMERÍA abundante actividad exploratoria • Potencial  comparativamente  GUADALQUIVIR- GOLFO DE CÁDIZ reducido en cuencas de carbón • Lejanía geográfica de los grandes  depósitos de hidrocarburos 10º Congreso Nacional del Medio AmbienteAlmacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 3
  4. 4. El Proyecto GeoCapacity (Assessing European Capacity for Geological storage of CO2) OBJETIVO: Determinación de la Capacidad Europea Determinación de la Capacidad Europea de Almacenamiento Geológico de CO2 de Almacenamiento Geológico de CO 2 Proyecto europeo financiado por el VI Programa Marco Duración: 3 años (2006 – 2009) Capacidad europea estimada: 117 Gt de CO2 Capacidad española estimada: 23 Gt de CO2 10º Congreso Nacional del Medio AmbienteAlmacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 4
  5. 5. El Proyecto GeoCapacity (Assessing European Capacity for Geological storage of CO2) Total CO2 Storage Area VOLUME estimated CO2 Structure 2 Thickness density 3 efficiency (m ) 3 (m ) storage (kg/m ) factor capacity (Mt) Guadalquivir_1 1,10E+08 25 726 4,08E+08 40 159,33 Guadalquivir_2 1,10E+08 100 726 2,80E+09 40 956,00 Guadalquivir_3 8,16E+07 100 828 1,25E+11 40 216,16 Guadalquivir_4 8,80E+07 30 828 8,89E+08 40 236,09 Guadalquivir_5 9,33E+07 75 700 6,58E+08 40 156,81 Guadalquivir_6 3,85E+08 60 666 7,92E+08 2 46,10 Guadalquivir_7 1,57E+10 40 744 1,51E+11 2 2240,31 Gibraltar 6,35E+09 120 676 5,34E+10 2 721,44 10º Congreso Nacional del Medio AmbienteAlmacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 5
  6. 6. Plan de selección de formaciones y estructuras con potencial de  almacenamiento de CO2 • Partición del territorio CD PE en 4 zonas de cuenca + cadena • Recopilación y IT modernización de formatos de información geológica, geofísica y de sondeos BT • Determinación de las formaciones objetivo (pares almacén/sello) 10º Congreso Nacional del Medio AmbienteAlmacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 6
  7. 7. Plan de selección de formaciones y estructuras con potencial de  almacenamiento de CO2 • Definición de los horizontes de referencia a escala regional • Hipótesis de funcionamiento hidrogeológico de las cuencas • Análisis petrofísico de sondeos profundos 10º Congreso Nacional del Medio AmbienteAlmacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 7
  8. 8. Plan de selección de formaciones y estructuras con potencial de  almacenamiento de CO2 Identificación y modelización de estructuras a escala local 10º Congreso Nacional del Medio AmbienteAlmacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 8
  9. 9. Plan de selección de formaciones y estructuras con potencial de  almacenamiento de CO2 • Establecimiento de criterios de valoración de las estructuras identificadas en términos técnicos, ambientales y sociales 1 2 • Jerarquización y 3 priorización de las -- estructuras -- n • Continuación de los trabajos para desarrollar metodologías económicas de exploraciónAlmacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 9
  10. 10. Comportamiento del CO2 en el almacénUna vez se ha inyectado el CO2 en elalmacén: – Tiende a ascender y quedarse atrapado en una capa impermeable (structural trapping) – Queda adherido en pequeños poros (residual trapping) – Se disuelve lentamente en agua (dissolution trapping) – Reacciona con otros solutos y CAP ROCK – se mineraliza (mineral trapping) Escala de poro Almacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 10
  11. 11. Cantidad de CO2 almacenado Los mecanismos de entrampamiento tienen distintas escalas de tiempo 2.5E+07 Mineral Tonnes of C O2 trapped 2.0E+07 Supercritical Dissolved 1.5E+07 1.0E+07 5.0E+06 0.0E+00 1 10 100 1000 10000 Time (years)Almacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 11
  12. 12. RIESGOS Y MECANISMOS DE ESCAPE¿Es seguro el almacenamiento de CO2 en el subsuelo? RIESGOS MUNDIALES (contribuyen al cambio climático): Riesgos de fugas de menos de 1 % para 100 años RIESGOS LOCALES (riesgos para los seres humanos, ecosistemas y aguas subterráneas): Fallos en pozos de inyección o fugas ascendentes en pozos abandonados (técnicas para la contención de erupciones de pozos), o fugas a través de fallas o fracturas que han sido detectadas (caracterización del diseño, diseño minucioso del emplazamiento, métodos para la pronta detección de fugas). Posibles rutas de fugas y técnicas de saneamiento para el CO2 inyectado en formaciones salinas. La técnica de saneamiento dependería de las posibles rutas de fugas identificadas en un depósito (por gentileza del CO2CRC)..(“Carbon Dioxide Capture and Storage, special report 2005”, IPCC) Almacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 12
  13. 13. Riesgos principales • Sobrepresión del almacén. Colapso de roca • Fugas en las capas superiores o a la atmósfera a través del sello, pozo o fallas BRGMAlmacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 13
  14. 14. Impacto de una fuga de CO2En la vegetación: – Depende de la concentración y de la extensión.Sobre animales y humanos: – Sólo en grandes concentraciones es letal Se produce sólo si las fugas son en espacios cerrados (bodegas) o depresiones del terreno CO2<2% Escape natural de gas en Latera (Italia) El impacto del CO2 en la CO2>90% vegetación se restringe a una área determinada CO2>40% CO2GeoNetAlmacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 14
  15. 15. ¿Por qué monitorizar? 1. Los emplazamientos deben poder demostrar que la actividad de almacenamiento está de acuerdo a los estándares y lo seguirá estando en el largo plazo. 2. Los operadores deben conocer lo que ocurre en el subsuelo para que el almacenamiento sea eficienteAlmacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 15
  16. 16. Fases y tiempos de una inyección a escala industrialAlmacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 16
  17. 17. Métodos y objetivos del monitoreo CO2GeoNetAlmacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 17
  18. 18. Monitoreo de superficie  GPR ERT Gun Seismics Soil gas Gas flux EMS Remote sensing EM31 Gravity CO2GeoNetAlmacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 18
  19. 19. Monitoreo de almacenes Es complicado obtener una imagen de lo que sucede a 1 Km de profundidad – Medidas en pozo (presión, pH, composición química...): Información puntual – Líneas sísmicas: pueden aportar imágenes 2D y 3D de lo que sucede en el subsueloAlmacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 19
  20. 20. Sleipner: Imágenes sísmicas StatoilAlmacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 20
  21. 21. MONITORIZACIÓN Y VERIFICACIÓN Almacenamiento de CO2 en un acuífero salino en Ketzin Diseño y proceso de la inyección Monitorización y Verificación a lo largo de los dos pozos de observaciónAlmacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 21
  22. 22. Simulación de una inyección BRGMAlmacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 22
  23. 23. Retos • Modelización: Se necesita más fiabilidad en los modelos predictivos de qué evento ocurrirá en el reservorio y en qué momento lo hará • Monitorización: Determinar la estrategia más efectiva técnica y económicamente (coste vs conocimiento adquirido) • Simulación: Verificar la aplicación de los modelos predictivos en almacenes realesAlmacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 23
  24. 24. Proyecto Sleipner Source: SEED En 1991 Noruega introduce un impuesto sobre el CO2 para reducir las emisiones de sus campos de hidrocarburos. StatoilHydro separa CO2 del gas natural, empleando tecnología de aminas El CO2 inyectado en acuíferos salinos (Fm. Utsira), de 800 m a 1000 m bajo el fondo marino ~1Mt CO2 anuales desde 1996 Source: Ringrose, 2009 > 13 Mton inyectadas hasta el momento La estimación de CO2 inyectado a lo largo de todo el proyectos es de: 20 MtAlmacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 24
  25. 25. Proyecto Sleipner El acuífero es una arena no consolidada con finas capas horizontales de arcilla que difunden el CO2 lateralmente. Las areniscas tienen porosidades de enter 35-40 % y permeabilidad >1 D El sello es una capa potente, extensa y homogénea de arcilla 25Almacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 25
  26. 26. Proyecto Sleipner Source: Torp 2010Almacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 26
  27. 27. Proyecto In‐SalahPrimer proyecto de almacenamiento a gran escala deCO2 en un campo de gas natural1 Mt CO2 se almacenan anualmente en la areniscaKrechba desde Abril de 2004El CO2 es inyectado en las partes del campo inundadaspor agua (1,5 km de profundidad)El sello es una capa muy potente de arcillas y limos5 pozos de producción y 3 de inyecciónSe estima que la inyección toal de CO2 a lo largo delproyecto será de: 17 Mt Source: Ringrose, 2009 Almacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 27
  28. 28. Proyecto In‐Salah Source: Ilding and Ringrose, 2009Almacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 28
  29. 29. Proyecto In‐Salah El programa de monitorización incluye: Monitoreo en boca de pozo, sísmica en dominio de tiempos, datos de satélite, microsísmica, Inclinómetros, pozos de análisis de aguas, medidas de gases en superficie y suelos, datos de pozo (testigos, diagrafías).Lo más interesante es el uso de datos de satélite para estudiar la deformación de la superficie porinyección del CO2. Levantamientosde 5 mm se registraron entre 2003 y 2007. Source: Ringrose, 2009 Almacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 29
  30. 30. Proyecto CO2Sink en Ketzin (Alemania) El proyecto CO2SINK pretende probar la inyección y monitorización de CO2 en un acuífero salino en tierra firme, localizado en Ketzin, junto a Berlín. Incluye algunas infraestructuras para demostraciones a pequeña escala de procesos de captura. La inyección comenzó en Junio de 2008 y hasta Mayo de 2010 se han inyectado unas 35.000 toneladas de CO2. Source: CO2Sink flyerAlmacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 30
  31. 31. Proyecto CO2Sink en Ketzin (Alemania) Almacén: Areniscas a 700 m de profundidad en estructura anticlinal; Sello: Capas de yeso y arcilla; Incluye un pozo de inyección y dos de observación Source: CO2Sink flyerAlmacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 31
  32. 32. Proyecto CO2Sink en Ketzin (Alemania) En 23 meses se han inyectado 35.000 toneladas; La presión en el pozo y la de inyección están en los rangos esperados La primera monitorización consiste en medidas sísmicas y de resistividad Source: Wurdemann, 2010Almacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 32
  33. 33. Proyecto industrial de Lacq‐PauProyecto de Total en Lacq (Francia)integrando los tres procesos de la CAC:Captura, transporte y almacenamiento deCO2.Unidad de Oxicombustión a escala industrial:30MWthTransporte de CO2 mediante tubería de 27 KmInyección de CO2 durante 2 añosSe almacenarán 120 kt CO2 en un depósito degas agotado a 4500 m de profundidadLas operaciones se iniciaron en Enero de 2010 Source: AlstomAlmacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 33
  34. 34. Proyecto industrial de Lacq‐Pau Source: TotalAlmacenamiento geológico. EOI, Mayo de 2011 34
  35. 35. Gracias por su atención

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