Fyzikálne modelovanie hornín obsahujúcich CO2 pre spoľahlivé monitorovanie geologického ukladania uhlíka

Monitorovanie, overovanie a účtovanie (MVA) sú kľúčové pre zabezpečenie bezpečného a dlhodobého geologického ukladania uhlíka. Seizmické monitorovanie je hlavnou technikou MVA, ktorá využíva seizmické údaje na získanie elastických vlastností hornín nasýtených CO2. Spoľahlivé účtovanie CO2 v podpovrchových zásobníkoch a potenciálnych únikových zónach si vyžaduje presný model fyzikálnych vlastností hornín. Avšak bežne používaný model, založený na konvenčnej Biot-Gassmannovej rovnici, môže podstatne podceniť vplyv nasýtenia CO2 na seizmické vlny, čo vedie k nepresnému účtovaniu. Vyvíjame presný model fyzikálnych vlastností hornín s CO2, ktorý zohľadňuje účinky závislosti seizmických rýchlostí na napätí v poréznych horninách a oslabenie CO2 na kostru horniny. Overujeme náš model pomocou modelu Kimberlina-1.2 (predtým navrhované geologické úložisko uhlíka v Kalifornii) a vytvárame časozberné modely elastických vlastností pomocou tejto novej metódy. Výsledky porovnávame s výsledkami získanými použitím konvenčnej Biot-Gassmannovej rovnice. Náš inovatívny prístup ukazuje väčšie zmeny elastických vlastností než výsledky Biot-Gassmann. Pomocou nášho modelu možno replikovať zníženie rýchlosti šmykovej vlny pozorované v laboratóriu. Tento nový model zvyšuje presnosť časozberného modelovania elastických vĺn a umožňuje spoľahlivé účtovanie CO2 pomocou seizmického monitorovania. (Viac na nature.com)