OptaSense·案例丨更具成本效益的碳封存设施监测方案

更具成本效益的碳封存设施监测方案

加拿大，阿尔伯塔省，萨斯喀彻温

项目背景及问题：

微震结果的一致性有限；

跟踪水平和裂缝生长过程；

确定激励分配的有效性。

解决方案：

OptaSense 跨井应变和微地震服务部署在垂直井和水平井中，能够提供；

3D 水力裂缝监测；

实时应变和 MS 可视化；

裂缝几何形状和完井效率分析。

交付价值：

关于裂缝高度和宽度的高灵敏度监测；

实时集成近场和远场 DAS 监控；

清晰的作业反馈关系互动。

面临的挑战

越来越多的社会和环境问题促使能源 / 公用事业行业在提供可靠能源的同时实现零碳足迹。地下二氧化碳（CO2）储存设施的可用性是未来能源平衡的重要技术部分。这些设施的成功取决于油气储藏资源的妥善储存和测绘。

监测这些设施需要多种技术，以提供难以集成的不同诊断。此外，随着二氧化碳注入地下，需要低成本的解决方案，以确保材料得到妥善储存，因此需要进行持续监测。

加拿大西部的一家运营商需要一种成本效益高的技术，该技术对储存设施及其油井的干扰最小，以确保材料安全注入并储存在地下。

解决方案

OptaSense 的分布式光纤传感声学技术方案部署在钻井中，用于在目标地层内注入和储存二氧化碳。使用永久性仪器井为长期监测提供了一种低成本和最少干预的解决方案。

运营商转向最终 OptasSense 的光纤传感技术，因为它能够避免额外的油井干扰，作为监测的一部分。分布式光纤传感技术的使用最初在附近的一个设施进行了验证，以确保光纤传感将提供足够的分辨率，以便在注入储层后的不同时间点检测和绘制 O2 羽流图。

在特定的时间间隔内，使用 OptaSense 的分布式光纤声学传感（DAS）技术获取活动震源地震数据。

将不同年份的数据与基线测量值进行比较，以提供羽流迁移的延时评估。

OptaSense 的分布式光纤声学传感技术之所以得以部署，是因为其高灵敏度和可重复性，将确保能够可靠地识别和绘制细微的二氧化碳特征。广泛的项目管理和详细的现场采集实践使运营商能够在最短的时间内获取数据，同时最大限度地发挥传统低成本光纤基础设施的价值。

运营商使用近每年采集的三口井的数据对该设施进行了持续五年多的监测。

该项目的成功取决于 OptaSense 的 DAS 系统，该系统具有高度便携性，可以在恶劣环境中运行，减少现场和设施人员的 HSE（健康、安全、环境）风险。

交付价值

操作员能够监测储存设施内 CO2 羽流的传播。来自各种 DAS 年份的信息展示了一种可重复的技术，可以成功地跟踪水库中的微小变化。他们能够用分布式传感数据验证他们的存储模型，表明这些设施可以在未来几年得到有效和安全的监控。通过在井内或表面使用光纤，操作员能够避免在恶劣的井内环境中使用其他传感仪器的高维护成本。

分布式传感的使用也展示了该技术的广泛应用。光纤在宽频带上测量数据，结果表明，测量结果对一系列物理现象非常敏感，包括流体的运动和注入、来自主动震源的地震信号以及来自地震或潮汐等被动震源的地震信号。

2020 年 7 月，该运营商实现了一个里程碑式的运营成果，在五年时间内注入了 500 万吨二氧化碳，并在原计划的基础上节约了 35% 的成本。

每个 VSP 测线中 2015 年基线和 2016 年监测器之间振幅差的最小曲率插值，代表了注入 6 个月后对 CO2 存在的地震响应的地图视图（Bacci、O'Brien、Frank 和 Anderson，在 Quest CCS 项目中使用 DAS 时移 VSP 进行 CO2 羽流监测，CSEG 记录器，2017 年 4 月，第 21 页）。

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