Утилизация CO₂/H2S: климатическое решение или скрытый риск?

Закачка CO₂ в глубокие горизонты — ключевая стратегия по снижению выбросов. Но что, если породы, предназначенные для его удержания, начнут разрушаться? В нашем последнем исследовании мы анализируем геомеханические риски в меловом карбонатно-терригенном водоносном горизонте — как часть технико-экономической оценки возможности закачки CO₂/H₂S.

Почему это исследование важно

Закачка газа в глубоко залегающие водоносные горизонты может привести к различным сценариям утечки, вызванным изменением геонапряжений:

• Просачивание через покрышку — изменения напряжений могут увеличить проницаемость, нарушив герметичность.
• Боковая миграция газа — появление трещин может позволить CO₂/H₂S выйти за пределы резервуара.
• Активизация разломов — существующие разломы и трещины могут быть повторно активированы, увеличивая риск индуцированной сейсмичности.
• Утечки по скважинам — старые и действующие скважины могут стать потенциальными путями утечки.

Основные выводы

• Эксперименты на керне подтвердили: закачка кислых газов изменяет свойства карбонатов, однако влияние на прочность остаётся недостаточно изученным.
• Чтобы восполнить этот пробел, мы провели серию геомеханических симуляций, моделирующих постепенное ослабление породы. Нам удалось определить критическое значение прочности, при котором карбонаты переходят в стадию пластической деформации и потенциального разрушения.
• 3D геомеханическая модель показала стабильное общее распределение напряжений, но выявила локальные зоны слабости — это подчёркивает важность стратегии управления рисками.

Итак, хранение CO₂/H2S — решение или риск?

Наши результаты показывают: CO₂-хранение — вполне осуществимая стратегия, но её успех зависит от тщательной геомеханической оценки и эффективного управления рисками. Понимание того, как закачка влияет на свойства пород, критично для обеспечения долгосрочной герметичности. При должном подходе хранение CO₂ может оставаться безопасным и действенным инструментом в рамках энергоперехода.

Что дальше?

Проект находится на начальной стадии, и планируются дальнейшие улучшения прогностической точности модели. В будущем мы включим:

• Результаты анализа керна, чтобы уточнить влияние кислых газов на прочностные характеристики пород.
• Гидродинамические исследования выбранных пластов для оценки поведения резервуара при закачке CO₂/H₂S.