Abstract

Fizyczna i geochemiczna konsystencja skały nadkładowej jest przede wszystkim ważna dla bezpiecznego geologicznego składowania CO2. W wyniku zatłaczania CO2 zachodzą reakcje pomiędzy minerałami złoża, skałą nadkładową i wodą porową nasyconą CO2. Reakcje te mogą powodować zmiany składu mineralnego i właściwości petrofizycznych zarówno zbiornika, jak i skały nadkładowej, która stanowi jedyną fizyczną barierę zatrzymującą dwutlenek węgla w docelowej formacji zbiornikowej. Badania naturalnych wystąpień CO2 dostarczają informacji pozwalających zrozumieć, które właściwości skały nadkładowej zapewniają trwałe zamknięcie i zatrzymanie. Wiedza o długoterminowym wpływie CO2 na zachowanie się skały nadkładowej jest ważnym czynnikiem w procedurze wyboru potencjalnego miejsca zatłaczania CO2. Jednakże, istnieje bardzo niewiele danych na temat właściwości geochemicznych i reaktywności skał nadkładu. Podczas normalnych operacji komercyjnych zbiornik jest zwykle rdzeniowany, ale nie skała nadkładowa. Niniejsze badania mogą poszerzyć naszą wiedzę o możliwych reakcjach mineralogicznych, które mogą zachodzić w ilasto-aleurytowych skałach pokrywowych. Uważa się, że naturalne złoża CO2 Mihályi-Répcelak są bezpieczne pod względem wycieków. Nie są znane żadne wycieki na powierzchni. Sugeruje się, że bogata w glinę aleurytowa skała nadkładowa występująca w naturalnym zbiorniku może powstrzymać migrację CO2 do innych zbiorników lub na powierzchnię. Najważniejszą cechą skał kapeluszowych jest ich niska przepuszczalność (<0.1 mD) i porowatość (eff.por. = 4%) oraz wysoka ilastość (ok. 80%). Wykazujemy jednak, że oprócz tych parametrów istotne są również właściwości geochemiczne skał kapilarnych. W celu scharakteryzowania naturalnego występowania CO2 zastosowaliśmy następujące analizy, jak XRD, FTIR, SEM. Właściwości petrofizyczne określono na podstawie interpretacji danych z otworów geofizycznych oraz rozkładu wielkości ziaren. Najważniejszym wynikiem tych badań jest stwierdzenie, że odpowiednie właściwości petrofizyczne nie definiują w pełni przydatności skały kapilarnej. Dane dotyczące porowatości efektywnej (~4%), przepuszczalności (0,026 mD) i ilastości (~80%) wskazują, że badane aleurolity są dobrymi skałami kapelastycznymi. Skład mineralny skał kapelastycznych jest podobny do składu skał zbiornikowych, jednak stosunek składników jest inny. Analiza mineralogiczna i petrografia pozwalają na poznanie reakcji zachodzących pomiędzy CO2 a skałami nadkładu. Najbardziej widocznym efektem obecności CO2 jest wytrącanie się dawsonitu po rozpuszczeniu albitu w skałach nadkładu. W związku z tym CO2 może migrować przez skały przykrywające w geologicznej skali czasu, jednak cały system może być bezpieczny pod względem wycieków.