Abstract

De fysische en geochemische consistentie van het gasgesteente is van groot belang voor een veilige geologische opslag van CO2. Als gevolg van CO2-injectie vinden er reacties plaats tussen de mineralen van het reservoir, het capgesteente en het met CO2 verzadigde poriewater. Deze reacties kunnen de minerale samenstelling en de petrofysische eigenschappen van het opslagreservoir veranderen, evenals die van het afdekgesteente, dat de enige fysische barrière vormt die kooldioxide in de beoogde reservoirformatie vasthoudt. Bestudering van de natuurlijke CO2-voorkomens levert informatie op om te begrijpen welke eigenschappen van een afdekkapgesteente zorgen voor duurzame afsluiting en opslag. Kennis van het langetermijneffect van CO2 op het gedrag van het afdekkingsgesteente is een belangrijke input voor de selectieprocedure van een potentiële CO2-injectielocatie. Er bestaan echter zeer weinig gegevens over de geochemische eigenschappen en reactiviteit van het reservoirgesteente. Tijdens normale commerciële operaties wordt het reservoir gewoonlijk geboord, maar het dekgesteente niet. Deze studie kan onze kennis vergroten over mogelijke mineralogische reacties, die kunnen optreden in kleiachtig-aleuritisch dekgesteente. Het natuurlijke CO2-reservoir Mihályi-Répcelak wordt geacht lekvrij te zijn. Er is geen lekkage aan de oppervlakte bekend. Er wordt gesuggereerd dat het aleuritische kleirijke dekgesteente in het natuurlijke reservoir de migratie van CO2 naar andere reservoirs of naar de oppervlakte kan tegenhouden. De belangrijkste kenmerken van cap rocks zijn dat ze een lage permeabiliteit (<0,1 mD) en porositeit (eff.por. = 4%) hebben en een hoge kleiigheid (ca. 80%). Wij tonen echter aan dat naast deze parameters ook de geochemische eigenschappen van het dekgesteente van belang zijn. Om het natuurlijk voorkomen van CO2 te karakteriseren, hebben wij de volgende analyses toegepast, zoals XRD, FTIR, SEM. De petrofysische eigenschappen worden bepaald aan de hand van de interpretatie van geofysische welllogs en de korrelgrootteverdeling. Het belangrijkste resultaat van deze studie is dat adequate petrofysische eigenschappen de geschiktheid van een cap rock niet volledig bepalen. De effectieve porositeit (~4 %), permeabiliteit (0,026 mD) en kleiigheid (~80%) impliceren dat de bestudeerde aleurolieten goede cap rocks zijn. De minerale samenstelling van het dekgesteente is vergelijkbaar met die van het reservoirgesteente, maar de verhouding van de componenten is verschillend. De mineralogische analyse en de petrografie geven een beeld van de reactie tussen CO2 en het petgesteente. Het meest zichtbare effect van de aanwezigheid van CO2 is de neerslag van dawsoniet na het oplossen van albiet in het reservoirgesteente. Daarom kan de CO2 in de geologische tijdschaal door het kapgesteente migreren, maar het totale systeem kan lekvrij zijn.