Le dioxyde de carbone (CO2) est un agent de déplacement attrayant pour une récupération améliorée du pétrole. Parce qu'une grande partie du CO2 injecté reste en place dans les réservoirs épuisés après la récupération assistée du pétrole, cette méthode pourrait également être une option pour séquestrer en permanence le CO2 afin d'atténuer le réchauffement climatique. Les scientifiques et collaborateurs de Los Alamos ont développé un cadre statistique générique à plusieurs échelles pour la comptabilisation du CO2 et l'analyse des risques dans les sites de récupération de pétrole enrichi en CO2. Cette méthode d'analyse fournit des informations pour aider à la prise de décision pour les applications de récupération de pétrole et de séquestration de CO2. Sciences et technologies de l'environnement publié la recherche.

Le processus de récupération assistée du pétrole au CO2 présente des avantages potentiels et certains défis techniques et opérationnels. La très faible viscosité du CO2 peut provoquer sa percée dans les puits de production, et un mauvais contrôle de la mobilité peut laisser de vastes zones du réservoir non balayées. Pour pallier cet inconvénient, les projets actuels de récupération assistée du pétrole par le CO2 injectent alternativement du gaz et de l'eau (ou de la saumure) sous forme de limaces dans la méthode eau-gaz en alternance pour contrôler la mobilité du CO2 et la conformité des inondations. Cette méthode peut être très efficace. Cependant, des études plus détaillées de l'interaction du CO2 avec le pétrole, eau de formation, et des sédiments hétérogènes sont nécessaires pour comprendre le mécanisme de séquestration géologique du CO2 dans les réservoirs de pétrole/gaz et évaluer la quantité totale de CO2 stockée de manière irréversible dans les réservoirs.

Les valeurs exactes des paramètres du réservoir ne sont pas bien connues dans la plupart des sites de récupération de pétrole enrichi en CO2. Cependant, suffisamment d'informations peuvent être obtenues pour définir les distributions d'incertitude de ces paramètres. L'équipe de recherche a utilisé ces distributions pour effectuer des simulations à plusieurs échelles du flux et du transport du CO2-huile-eau. Les chercheurs ont exprimé les facteurs de risque sous forme de quantités mesurables pour mieux comprendre le risque du projet (par exemple, risques environnementaux et économiques). Cette approche a éliminé la nécessité de générer une structure de conséquence rigoureuse du taux d'injection de CO2, stockage cumulé de CO2, injection d'eau cumulée et production cumulée de pétrole/gaz. Les résultats fournissent des informations pour comprendre le potentiel de stockage du CO2 et les risques environnementaux et économiques correspondants de la séquestration du CO2 à l'échelle commerciale dans les réservoirs épuisés.

Les chercheurs ont utilisé le site de récupération de pétrole amélioré au CO2 de l'unité Farnsworth au Texas pour étudier leur approche statistique à plusieurs échelles pour la comptabilisation du CO2 et l'analyse des risques. Les valeurs exactes des paramètres du réservoir ne sont pas bien connues. Par conséquent, l'équipe a utilisé des distributions pour échantillonner les paramètres incertains et effectuer des simulations de Monte Carlo géostatistiques.

Les chercheurs ont effectué des simulations à plusieurs échelles du flux et du transport de CO2-huile-eau dans le réservoir hétérogène. Ils ont utilisé un modèle de quatre puits d'injection dans les coins d'un carré et un puits de production au centre. L'équipe a effectué 1000 simulations de réservoirs distincts, y compris le CO2 injecté et l'eau ainsi que le CO2 produit, l'eau, pétrole et gaz. Les enquêteurs ont développé un modèle économique simple pour calculer la rentabilité de la récupération du pétrole assistée par le CO2 pour le site. Ces informations aident à comprendre l'impact de l'hétérogénéité du réservoir et d'autres paramètres opérationnels pour la prise de décision économique et la rentabilité de la séquestration du CO2 grâce à une récupération améliorée du pétrole dans d'autres réservoirs épuisés.