El Proyecto de dióxido de carbono Weyburn-Midale (o Proyecto de monitoreo y almacenamiento de CO2 Weyburn-Midale de GEI de la IEA ) fue, en 2008, el proyecto de captura y almacenamiento de carbono más grande del mundo. [1] Desde entonces, ha sido superado en términos de capacidad de captura de carbono por proyectos como el proyecto Shute Creek y la Planta Century. [2] [3] Está ubicado en Midale, Saskatchewan , Canadá.
El proyecto Weyburn-Midale de monitoreo y almacenamiento de CO2 del IEAGHG es un estudio científico colaborativo internacional para evaluar la viabilidad técnica del almacenamiento de CO2 en formaciones geológicas con un enfoque en los yacimientos de petróleo , junto con el desarrollo de las mejores prácticas líderes a nivel mundial para la implementación del proyecto. El proyecto comenzó en 2000 y se extenderá hasta fines de 2011, cuando se publicará un manual de mejores prácticas para la transición de las operaciones de recuperación mejorada de CO2 a operaciones de almacenamiento a largo plazo.
El proyecto de investigación accede a datos de las operaciones reales de recuperación mejorada de petróleo con CO2 en el campo petrolífero de Weyburn (anteriormente operado por Cenovus Energy de Calgary antes de que sus operaciones en Saskatchewan se vendieran a Whitecap Resources en 2017 [4] ), y después del año 2005 del campo adyacente de Midale (operado por Apache Canada). Estas operaciones de recuperación mejorada de petróleo son independientes del programa de investigación. La única contribución de Cenovus Energy al Proyecto de Monitoreo y Almacenamiento de CO2 Weyburn-Midale de IEAGHG fue permitir el acceso a los campos para la medición, el monitoreo y la verificación del CO2 para los científicos e investigadores globales involucrados en el proyecto.
Los yacimientos petrolíferos de Weyburn y Midale fueron descubiertos en 1954 cerca de Midale, Saskatchewan.
El yacimiento petrolífero de Weyburn cubre un área de aproximadamente 52.000 acres (210 km 2 ) y tiene una tasa de producción de petróleo actual de ~3.067 m3/día. Se estima que el petróleo original en el lugar es de 1.400 millones de barriles (220.000.000 m 3 ). El petróleo se produce a partir de un total de 963 pozos activos compuestos por 534 pozos verticales, 138 pozos horizontales y 171 sistemas de inyección . También hay 146 pozos cerrados. La producción actual consiste principalmente en petróleo crudo de gravedad media con una baja relación gas-petróleo.
El yacimiento petrolífero de Midale tiene una superficie de 260 km2 y 515 millones de barriles (81.900.000 m3 ) de petróleo in situ. Comenzó a inyectar CO2 en 2005.
Antes de la introducción del CO2 , entre los años 1970 y 1990, se utilizaron varias técnicas de recuperación mejorada de petróleo en el campo Weyburn, entre ellas la perforación vertical adicional, la introducción de la perforación horizontal y el uso de inyecciones de agua para aumentar la presión en el yacimiento. En octubre de 2000, Cenovus (anteriormente Pan Canadian, Encana ) comenzó a inyectar cantidades significativas de dióxido de carbono en el campo Weyburn para impulsar la producción de petróleo. Cenovus era el operador y poseía la mayor participación de los 37 socios actuales en el campo petrolífero antes de la venta de activos locales a Whitecap en 2017. [4]
Las tasas iniciales de inyección de CO2 en el campo de Weyburn ascendieron a ~5.000 toneladas/día o 95 millones de pies cúbicos por día (2,7 millones de m3/d); de lo contrario, esta cantidad se habría liberado a la atmósfera desde la instalación de gasificación de Dakota . En un momento dado, la inyección de CO2 por parte de Cenovus en Weyburn fue de ~6.500 toneladas por día. Apache Canada está inyectando aproximadamente 1.500 toneladas/día en el campo de Midale.
En total, se prevé que durante la vida útil del proyecto se secuestrarán permanentemente unas 40 Mt de dióxido de carbono en los yacimientos de Weyburn y Midale. El gas se suministra a través de un gasoducto de 320 kilómetros de longitud (terminado en 1999) desde la planta de combustibles sintéticos de Dakota Gasification Company, que quema lignito , en Beulah, Dakota del Norte (véase la imagen adjunta). La empresa es una filial de Basin Electric Power Co-operative . En la planta, el CO2 se produce a partir de una unidad Rectisol en el tren de limpieza de gas. El proyecto de CO2 añade unos 30 millones de dólares de ingresos brutos al flujo de caja de la planta de gasificación cada año. Aproximadamente 8000 toneladas/día de CO2 comprimido ( en forma líquida) se suministran a los yacimientos de Weyburn y Midale a través del gasoducto.
Durante su vida útil, se espera que los campos Weyburn y Midale en conjunto produzcan al menos 220 millones de barriles adicionales de petróleo incremental, a través del desplazamiento miscible o casi miscible con CO2 , de campos que ya han producido más de 500 millones de barriles (79.000.000 m3 ) desde su descubrimiento en 1954. Esto extenderá la vida del campo Weyburn en aproximadamente 20 a 25 años. Se estima que la recuperación final de petróleo aumentará al 34% del petróleo in situ. Se ha estimado que, sobre la base de un ciclo de vida completo, el petróleo producido en Weyburn mediante CO2 EOR liberará solo dos tercios de la cantidad de CO2 a la atmósfera en comparación con el petróleo producido utilizando tecnología convencional.
Este es el primer caso de transferencia transfronteriza de CO2 de los EE. UU. a Canadá y pone de relieve la capacidad de cooperación internacional con las tecnologías de mitigación de GEI. Si bien se están desarrollando proyectos de comercio de emisiones en países como Canadá, el proyecto Weyburn es esencialmente el primer proyecto internacional en el que se venden cantidades físicas de CO2 de forma comercial para mejorar la recuperación de petróleo, con el beneficio adicional del secuestro de carbono .
La primera fase del proyecto de monitoreo y almacenamiento de CO2 de Weyburn del IEAGHG ( el campo petrolífero de Midale no se unió al proyecto de investigación hasta la fase final de la investigación), que comenzó en 2000 y finalizó en 2004, verificó la capacidad de un yacimiento petrolífero para almacenar CO2 de forma segura durante períodos de tiempo significativos. Esto se realizó mediante un análisis exhaustivo de los diversos factores del proceso, así como métodos de monitoreo/modelado diseñados para medir, monitorear y rastrear el CO2 . Se realizó una investigación sobre la caracterización geológica tanto de la geosfera (las capas geológicas más profundas que las cercanas a la superficie) como de la biosfera (básicamente desde las profundidades del agua subterránea hacia arriba). Además, se utilizaron técnicas de predicción, monitoreo y verificación para examinar los movimientos del CO2 . Finalmente, se predijeron los límites económicos y geológicos de la capacidad de almacenamiento de CO2 y se desarrolló una evaluación de riesgos a largo plazo para el almacenamiento de CO2 de forma permanente en la formación.
Una parte fundamental de la primera fase fue la recopilación de estudios de referencia sobre el contenido de CO2 en el suelo y en los pozos de agua de la zona. Estos estudios de referencia se identificaron en 2001 y han ayudado a confirmar, mediante la comparación con lecturas más recientes, que el CO2 no se está filtrando del depósito a la biosfera en la zona de estudio.
La fase final del proyecto Weyburn-Midale de monitoreo y almacenamiento de CO2 del IEAGHG está utilizando expertos científicos de la mayoría de las principales organizaciones de investigación y universidades de captura y almacenamiento de carbono del mundo para desarrollar y ampliar aún más el conjunto de datos de almacenamiento geológico de CO2 más analizado del mundo. Los principales "temas" de investigación técnica del proyecto se pueden dividir en cuatro áreas:
Componentes técnicos:
En definitiva, el objetivo de la fase final del proyecto es elaborar un manual de mejores prácticas que pueda ser utilizado por otras jurisdicciones y organizaciones para ayudar a que las operaciones de recuperación mejorada de CO2 pasen a ser proyectos de almacenamiento a largo plazo. La investigación de la fase final del proyecto debería completarse en 2011 y el Manual de mejores prácticas debería publicarse antes de que finalice ese año.
En enero de 2011 [6], un grupo de defensa de los propietarios de tierras situadas por encima del proyecto publicó un informe [5] sobre fugas de CO2 en la zona. Informaron de estanques llenos de burbujas, animales muertos encontrados cerca de esos estanques y sonidos de explosiones que atribuyeron al gas que hacía agujeros en las paredes de una cantera . El informe decía que los niveles de dióxido de carbono en el suelo eran en promedio de 23.000 partes por millón, varias veces más altos de lo normal en la zona. "La ... fuente de las altas concentraciones de CO2 en los suelos de la propiedad de Kerr es claramente el CO2 antropogénico inyectado en el yacimiento de Weyburn... El estudio también demuestra que la gruesa capa de roca de anhidrita que recubre el yacimiento de Weyburn no es una barrera impermeable al movimiento ascendente de hidrocarburos ligeros y CO2, como se cree generalmente", decía el informe. [7]
El PTRC publicó una extensa refutación del informe de Petro-Find, afirmando que las firmas isotópicas del CO2 , que según el Sr. Lafleur eran indicativas del CO2 artificial que se estaba inyectando en el yacimiento, de hecho, según los estudios del CO2 realizados por el British Geological Survey y otros dos grupos geológicos de la Unión Europea antes de que se inyectara el CO2 en Weyburn, se producían de forma natural en varios lugares cerca de la granja Kerr. Los estudios de suelo posteriores a la inyección entre 2002 y 2005 encontraron que los niveles de CO2 habían disminuido en estas mismas regiones. Además, antes de que se produjera la inyección en el yacimiento petrolífero, se encontró que estas muestras tenían niveles de hasta 125.000 partes por millón y un promedio de 25.000 ppm de CO2 en toda la región, incluso más que las lecturas promedio y más altas de la propiedad de Kerr que se afirmaban como inusualmente altas. El informe también cuestiona, basándose en imágenes sísmicas realizadas durante diez años, que existan fallas activas o que la capa de roca esté comprometida para permitir vías para que el CO2 llegue a la superficie. [8] El PTRC reconoció que no monitorean todo el sitio en busca de fugas, sino principalmente sobre la parte del campo Weyburn donde se inyecta CO2 y lugares clave fuera de él, pero la organización monitoreó el pozo Kerr entre 2002 y 2006, y no encontró diferencias apreciables en la calidad del agua . [9] También han reconocido que el PTRC es una organización de investigación en lugar de un regulador, y administra el Proyecto de Monitoreo y Almacenamiento de CO2 Weyburn-Midale de GEI de la IEA en nombre del Programa de I+D de Gases de Efecto Invernadero de la Agencia Internacional de Energía , que incluye unos 30 grupos de investigación internacionales. [10]