ウェイバーン・ミデール二酸化炭素プロジェクト

ウェイバーン・ミデール二酸化炭素プロジェクト（またはIEA GHGウェイバーン・ミデールCO ₂監視および貯留プロジェクト）は、2008年時点で世界最大の炭素回収・貯留プロジェクトでした。^[1]その後、炭素回収容量の点では、シュートクリークプロジェクトやセンチュリープラントなどのプロジェクトに追い抜かれました。^{[2] [3]このプロジェクトは、カナダの}サスカチュワン州ミデールにあります。

IEAGHG ウェイバーン-ミデール CO2_監視および貯留プロジェクトは、石油貯留層に重点を置いた地層における CO2 貯留の技術的実現可能性を評価するとともに、プロジェクト実施のための世界トップクラスのベストプラクティスを開発するための国際共同科学研究です。プロジェクト自体は 2000 年に開始され、CO2-EOR オペレーションを長期貯留オペレーション_に移行する ためのベストプラクティス マニュアルがリリースされる 2011 年末まで実行されます。

この研究プロジェクトは、ウェイバーン油田（2017年にサスカチュワン州の事業がホワイトキャップ・リソーシズに売却される前はカルガリーのセノバス・エナジーが運営していた）での実際のCO2石油増進回収事業の^データと、2005年_以降は隣接するミデール油田（アパッチ・カナダが運営）のデータにアクセスします。これらのEOR事業は研究プログラムとは無関係です。セノバス・エナジーがIEAGHGウェイバーン-ミデールCO2監視・貯留プロジェクトに貢献したのは、_{プロジェクトに携わる世界中の科学者や研究者がCO2}の測定、監視、検証のために油田にアクセスできるようにしたことだけです。

ウェイバーン油田とミデール油田は、1954 年にサスカチュワン州ミデール近郊で発見されました。

^{ウェイバーン油田は、約 52,000 エーカー (210 km 2} )の面積をカバーし、現在の石油生産量は約 3,067 m3/日です。元々の原油埋蔵量は 14 億バレル (220,000,000 m ^{3 ) と推定されています。石油は、534 本の垂直井、138 本の水平井、および 171 本の}注入システムで構成される合計 963 本の稼働中の井から生産されています。また、146 本の密閉井もあります。現在の生産は、ガスと石油の比率が低い 中比重の原油が主です。

ミデール油田は、面積が約102平方マイル（260 km ²）あり、原油埋蔵量は5億1500万バレル（81,900,000 m ^{3 ）である。2005年にCO} _{2 の}注入が開始された。

1970年代から1990年代にかけて、_{二酸化炭素}が導入される前、ウェイバーン油田ではさまざまな石油増進回収技術が使用されていました。これには、追加の垂直掘削、水平掘削の導入、貯留層内の圧力を高めるための水圧入法の使用が含まれます。2000年10月、セノバス（旧パンカナディアン、エンカナ）は、石油生産を増やすためにウェイバーン油田に大量の二酸化炭素を注入し始めました。セノバスはオペレーターであり、2017年にホワイトキャップに現地資産を売却するまで、油田の現在の37のパートナーの中で最大のシェアを保有していました。^[4]

ウェイバーン油田における当初の CO2_{注入量は約 5,000 トン/日、または 9,500 万 scf/日 (270 万 m3/日) でした。これは、そうでなければ}ダコタガス化施設から大気中に放出されていたでしょう。ある時点で、ウェイバーンでのセノバスによる CO2_注入量は約 6,500 トン/日でした。アパッチ カナダは、ミデール油田に約 1,500 トン/日を注入しています。

全体として、プロジェクトの存続期間中、ウェイバーンおよびミデール油田に約 40 Mt の二酸化炭素が永久的に隔離されると予想されます。ガスは、ノースダコタ州ビューラにある褐炭燃焼の Dakota Gasification Company 合成燃料工場から、全長 320 キロメートルのパイプライン(1999 年に完成)を介して供給されています(添付画像を参照)。同社はBasin Electric Power Co-operativeの子会社です。この工場では、ガス精製トレインのRectisolユニットから_{CO2 が}生成されます。CO2 プロジェクトにより_、ガス化工場のキャッシュ フローに毎年約 3,000 万ドルの総収益が追加されます。約 8,000 トン/日の圧縮_CO2 (液体) がパイプラインを介してウェイバーンおよびミデール油田に供給されます。

ウェイバーン油田とミデール油田を合わせると、1954年の発見以来すでに5億バレル（79,000,000 m ^{3 ）を超える原油を生産している油田から、その寿命中に、CO} _2との混和性またはほぼ混和性の置換を通じて、少なくとも2億2,000万バレルの追加的な原油を生産すると予想されています。これにより、ウェイバーン油田の寿命は約20～25年延びます。最終的な原油回収率は、埋蔵量の34%に増加すると推定されています。ライフサイクル全体では、ウェイバーンでCO _{2 EORによって生産された原油は、従来の技術を使用して生産された原油と比較して、大気中に放出されるCO 2 の}量が3分の2にしかならないと推定されています。

これは米国からカナダへの CO2 の国境を越えた移転の初の事例であり、温室効果ガス緩和技術に関する国際協力の可能性を浮き彫りにしています。カナダなどの国では排出量取引プロジェクトが開発されていますが_、ウェイバーンプロジェクトは、石油回収率向上のために物理的な量の CO2 が商業的に販売され、炭素隔離という付加的な利点がもたらされる、実質的に初_の国際プロジェクトです。

2000年に始まり2004年に終了したIEAGHGウェイバーンCO _{2監視および貯留プロジェクトの第1フェーズ（ミデール油田は最終フェーズの研究まで研究プロジェクトに参加しなかった）では、油層がCO 2 を}かなり長い期間安全に貯留できる能力を検証した。これは、さまざまなプロセス要因の包括的な分析と、CO 2 を測定、監視、追跡するように設計された監視/モデリング方法を通じて行われた_。地圏（地表近くよりも深い地質層）と生物圏（基本的に地下水深から上）の両方の地質学的特性に関する研究が行われた。また、予測、監視、検証技術を使用して、CO 2 の動きを調べた_{。最後に、CO 2}貯留容量の経済的限界と地質学的限界の両方が予測され、地層内に CO _{2 を}永久に貯留するための長期リスク評価が作成された。

第一段階の重要な部分は、その地域の土壌の CO2 含有量と井戸の両方に関するベースライン調査の蓄積でした_。これらのベースラインは 2001 年に特定され、最近の測定値との比較を通じて、調査地域の貯留層から生物圏に_CO2が漏れ出していないことを確認するのに役立ちました。

• 予備的な結果に基づき、油田の自然の地質環境は長期的な CO2 地中貯留に非常に適していると判断されまし_た。
• _{この結果は、 CO2}地中貯留に関する世界で最も完全かつ包括的で、査読済みの データセットとなります。しかし、 _CO2監視および検証技術をさらに開発し、改良するには、追加の研究が必要であると判断されました。これを念頭に置き、第 2 段階および最終段階の研究が開発され、2005 年に開始され、2011 年に完了する予定です。
• PTRC と IEA GHG は第 1 フェーズに関する完全なレポートを発行しており、PTRC の Web サイトから入手できます。

IEAGHG ウェイバーン-ミデール CO2 監視および貯留プロジェクトの最終フェーズでは、_世界有数の炭素回収および貯留研究組織および大学の科学専門家を活用して、世界で最も綿密に調査された CO2 地中貯留データセットをさらに開発および構築します_。プロジェクトの主要な技術研究「テーマ」は、大きく 4 つの領域に分けられます。

技術コンポーネント:

• 敷地の特性評価: この研究では、敷地の適切なリスク管理に役立つ地質工学とシミュレーション作業を組み込んだ地質セルラー フレームワーク モデルを開発します。
• 坑井の完全性: 知識を増やし、材料やセメントの劣化によって密閉された坑井から漏出が発生するリスクを評価します。この問題は、長期保管に関する疑問を解決する上で非常に重要であると考えられています。
• _{監視と検証: 注入されたCO2 を}監視するためのさまざまな地球化学的および地球物理学的手法を現場でテストし、評価します。
• パフォーマンス評価: 封じ込めとパフォーマンス評価のシミュレーションを実行し、リスク評価プロセスに一般の利害関係者と専門家を関与させます。

最終的に、プロジェクトの最終段階の目標は、他の管轄区域や組織が CO2 _- EOR 運用を長期貯留プロジェクトに移行するために使用できるベスト プラクティスマニュアルを作成することです。プロジェクトの最終段階の研究は 2011 年に完了し、その年の終わりまでにベスト プラクティス マニュアルが発行される予定です。

^{2011年1月[6]}、プロジェクト上空のCO2漏れに関する報告書[5]が、プロジェクト上空の土地所有者を代表する擁護団体によって発表された_。報告書^は、池が泡で泡立ち、池の近くで動物の死骸が見つかり、採石場の壁の穴からガスが噴出するとされる爆発音が聞こえたと報告した。報告書によると、土壌中の二酸化炭素濃度は平均で約23,000ppmで、この地域の通常の値より数倍高かった。「カーの土地の土壌中のCO2濃度が高い原因は、明らかにウェイバーン貯水池に注入された人為的なCO2である...調査では、ウェイバーン貯水池の上にある厚い無水石膏の岩盤が、一般に考えられているように軽質炭化水素とCO2の上昇に対する不浸透性の障壁ではないことも示されている」と報告書は述べている。^[7]

PTRCはPetro-Findの報告書に対する詳細な反論を掲載し、ラフルール氏が貯留層に注入された人工のCO ₂を示すものだと主張したCO _2の同位体シグネチャーは、ウェイバーンへのCO ₂注入前に英国地質調査所と他の2つの欧州連合の地質学グループが実施したCO ₂研究によれば、実際にはカー農場付近の数か所で自然に発生していたと述べている。2002年から2005年の注入後の土壌調査では、これらの同じ地域でCO ₂レベルが低下していることが判明した。さらに、油田への注入が行われる前に、これらのサンプルは125,000 ppmの高濃度で、地域全体で平均25,000 ppmのCO ₂であることが判明しており、異常に高いと主張されていたカーの所有地の平均および最大測定値よりも高いものであった。この報告書はまた、 10年間にわたって実施された地震画像に基づいて、活断層が存在するか、またはキャップロックが損なわれて_CO2が地表に到達する経路ができているかどうかについて疑問を呈している。 ^[8] PTRCは、漏出の監視は敷地全体ではなく、主にCO2が注入されているウェイバーン油田の一部とその外側の重要な場所の上方で行っていることを認め_たが、2002年から2006年の間にカーの井戸を監視し、水質に顕著な変化は見られなかった。^{[9]また、PTRCは規制機関ではなく研究機関であり、約30の国際研究グループを含む}国際エネルギー機関の温室効果ガス研究開発プログラムに代わって IEA GHGウェイバーン-ミデールCO2_{監視および貯留プロジェクトを管理していることも認めている。} ^[10]

• ウェイバーン・ミデール、IEAGHG ウェイバーン・ミデール CO2 監視および貯留プロジェクト、2012 年 10 月 10 日、Wayback Machineにアーカイブ、PTRC、石油技術研究センター
• 石油技術研究センター PTRC 年次報告書
• ウェイバーン・ミデールファクトシート: 二酸化炭素回収・貯留プロジェクト、MIT