Reto: Determinar una representación bidimensional no sesgada de una pluma tridimensional deCO2 dentro de un yacimiento estratificado con propiedades variables.
Solución: La autorización de pozos de inyección de clase VI requiere el uso de modelos computacionales multifase para delimitar el Área de Revisión (AoR), basándose en la extensión horizontal de una pluma deCO2 tridimensional (3D). El personal de INTERA, mientras trabajaba en el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico, ayudó a desarrollar un enfoque novedoso para cuantificar la extensión de una pluma deCO2 basado en el cálculo de la masa integrada verticalmente por área (VIMPA). La simple proyección de la distribución tridimensional de la saturación deCO2 sobre un plano horizontal no es ni representativa ni sencilla y puede estar sesgada por capas finas y permeables del yacimiento. El método VIMPA proporciona un enfoque simple y aditivo para determinar una extensión horizontal no sesgada de una pluma deCO2 en 3D en yacimientos complejos con propiedades variables. Considera todo elCO2 dentro del dominio de simulación en lugar de sólo el que reside en una capa determinada, y es independiente de las propiedades y condiciones del yacimiento, lo que permite la estandarización y comparación entre todos los escenarios y emplazamientos de inyección. El método VIMPA puede aplicarse a diferentes zonas, como la zona de inyección o la zona de confinamiento (o cualquier zona de interés) para comprender la distribución de la masa deCO2, proporcionando una guía útil para el diseño del sistema de monitorización. También puede aplicarse a las distintas fases o estados delCO2 para determinar la distribución delCO2 inmóvil (es decir, elCO2 disuelto y elCO2 atrapado) y delCO2 móvil. Para demostrar el valor de la metodología VIMPA, el personal de INTERA simuló la inyección deCO2 en un yacimiento salino hipotético a razón de 1 millón de toneladas al año durante 30 años utilizando el modoCO2 del simulador de Transporte Subsuperficial en Fases Múltiples (STOMP-CO2). Las simulaciones mostraron que el 95% de la masa deCO2 inyectada reside en el 55% central de la zona del penacho. Esto demostró por qué utilizar el tamaño máximo del penacho basado en la saturación de gas puede no ser apropiado debido a la pequeña cantidad deCO2 presente en la región cercana al borde del penacho.
Resultados: Tras desarrollar y verificar el método VIMPA, se aplicó a un proyecto dealmacenamiento de CO2 en el medio oeste de EE.UU. (en el marco del proyecto FutureGen 2.0 del DOE) que recibió el primer permiso de la Agencia de Protección Medioambiental de EE.UU. para pozos de inyección de clase VI destinados a almacenarCO2.
