almacenamiento de co2 en formaciones glóigeológicas · yacimientos de aceite y gas 100-1,000...
TRANSCRIPT
Almacenamiento de CO2 en Formaciones G ló iGeológicas
Dr Héber Cinco Ley
1Septiembre 2007
Dr. Héber Cinco LeyInstituto Mexicano del Petróleo
Contenido
Antecedentes
O i d l i tOpciones de almacenamiento
Capacidad de almacenamiento
Esfuerzos internacionales
Proyectos industriales y de demostración
Ejemplos
Oportunidades de almacenamiento de CO2 en MéxicoOportunidades de almacenamiento de CO2 en México
Reflexiones finales
2
Opciones de almacenamiento de CO2
CO2 desplaza metano en mantos de carbón
Almacenamiento en acuíferos salinos
CO d l it t d i i t
Almacenamiento en yacimientos agotados
CO2 desplaza aceite entrampado en yacimientos
4
Inyección de CO2 en mantos de carbón no explotable
Existen mantos de carbón no explotable ya sea por suprofundidad o por su ocurrencia en capas delgadasprofundidad o por su ocurrencia en capas delgadas
El CO2 tiene tendencia a ser absorbido por el carbón
Entre dos y tres moléculas de carbón se absorben en laliberación de una molécula de metano
El carbón tiende a hincharse en presencia de CO2 con laconsecuente disminución de la permeabilidad. Es posible
l té i d f t i t i il lemplear técnicas de fracturamiento similar a las que seemplean en yacimientos de aceite y gas para mejorar lapermeabilidad.
5
Inyección de CO2 en acuíferos salinos
Las formaciones profundas con acuíferos salinos generalmentetienen más baja porosidad y permeabilidad que las formacionesj p y p qque contienen aceite y gas.
No se cuenta con información precisa de las características No se cuenta con información precisa de las características
petrofísicas y dimensiones de los acuíferos como en el caso deyacimientos de aceite y gas.
Posible reacción con minerales de la roca pueden originarprecipitaciones con la consecuente disminución de la porosidadp p py permeabilidad. Investigaciones a este respecto se estánrealizando dentro del proyecto CO2SINK.
6
Almacenamiento de CO2 en campos agotados o maduros de aceite y gasy g
Inyección de CO2 en yacimientos es una tecnología madura
Alarga la vida de los yacimientos a la vez que se mitiga elcambio climático
Aumento de las reservas recuperables
Actualmente, con la inyección de CO2 se puede recuperary p pentre 10-15% adicionales de hidrocarburos
Los yacimientos maduros de la Cuenca Pérmica de EstadosyUnidos producen alrededor de 237,000 b/d; con la tecnologíaadecuada se espera aumentar la producción de estoscampos a 500,000 b/d para el año 2012.
7
Almacenamiento de CO2 en campos agotados o candidatos a recuperación mejorada: Estudios e investigaciones
Para realizar un proyecto de inyección de CO2 se requiere:Para realizar un proyecto de inyección de CO2 se requiere:
Integración de información del yacimiento
Análisis de propiedades de flujoAnálisis de propiedades de flujo
Pruebas de laboratorio (Pruebas de presión, PVT,etc)
Simulación de yacimientosSimulación de yacimientos
Experimentos geoquímicos y geomecánicos
Monitoreo del proceso de inyección y migración de CO2
Análisis de riesgo
8
Capacidad de almacenamiento de CO2
Tipo de secuestramiento Capacidad (Gtc*)Tipo de secuestramiento Capacidad (Gtc )
Oceánico 1,000 -10,000
Formaciones profundas 100 10 000Formaciones profundas 100-10,000
Yacimientos de aceite y gas 100-1,000
Mantos de carbón 10-100
G GGtc=Gigatoneladas de carbón equivalente
9
Principales esfuerzos internacionales
Estados UnidosDOE: en 1997 inició el Programa de Secuestramiento de Carbón
Comunidad EuropeaCastor: Inició en 2002; cuenta con la participación de 31 socios de 12 países comunitariosp
10
DOE: IDT, demostración y despliegue de tecnologías
El DOE a través de NETL, Investiga y desarrolla tecnología para la captura y almacenamiento de CO2 y los procesos asociados.
RetosRetos
Reducir los costos implicados en la captura de CO2Garantizar la seguridad y la eficiencia del almacenamiento duradero de CO2
Actividades
A lo largo de 10 años, DOE y asociados han desarrollado IDT en captura, almacenamiento monitoreo y mitigación de CO participando en proyectos dealmacenamiento, monitoreo y mitigación de CO2, participando en proyectos de demostración
A través de diferentes colaboraciones tanto en Estados Unidos como en Canadá, el DOE está realizando 25 pequeñas pruebas piloto para identificar y probarel DOE está realizando 25 pequeñas pruebas piloto para identificar y probar oportunidades promisorias de captura y almacenamiento
Publicó el Atlas de oportunidades de secuestramiento de Estados Unidos y C dá
11
Canadá
DOE lidera la iniciativa Carbon Sequestration Leadership Forum
Proyectos industriales y de demostración
El objetivo de estos proyectos es:
Eficientar los mecanismos de captura
Conocer la geología del subsuelo
Determinar la capacidad de almacenamiento de CO2
Entender los procesos relacionados con el almacenamiento de CO2
Aumentar la recuperación de hidrocarburos
Encontrar tecnologías eficientes que permitan la reducción de costosen la captura y almacenamiento de CO2
Mejorar los mecanismos de monitoreo de COMejorar los mecanismos de monitoreo de CO2
Sensibilizar a los ciudadanos con los temas de seguridad asociadosa la captura y almacenamiento de CO2
12Generación de normatividad apropiada
Principales proyectos de almacenamiento geológico de CO2
Nombre del Proyecto
Inicio Características del proyecto
Sleipner 1996 CO2 capturado de una instalación marina de procesamiento degas natural e inyectado a una formación salina (Mar del Norte).
Proyecto de recuperación mejorada. El CO2 es capturado enWeyburn 2000
2Dakota de una planta industrial y llevado a través de la fronteraUSA.Canadá (320km) hasta el campo Weyburn en Saskatchewan.El proyecto incluye modelado de yacimiento, prueba de equipo ymonitoreo mediante sísmica (Canadá).
K12B 2004 Proyecto de demostración para recuperación mejorada.
In Salah 2004 El CO2 es captured de una planta de procesamiento de gas naturaly reinyectado con propósitos de recuperación mejorada (Algeria)y reinyectado con propósitos de recuperación mejorada (Algeria).
Snohvit 2006 Contempla la purificación del gas antes de su inyección (Mar delNorte).
Proyecto para probar y evaluar la captura de CO2 en un sitio de
13
CO 2 SINK 2006Proyecto para probar y evaluar la captura de CO2 en un sitio dealmacenamiento de gas natural pero en una formación salina másprofunda (Ketzin, Alemania).
Ejemplo 1: Sleipner (Noruega)
CO2 es inyectado a través de unCO2 es inyectado a través de un solo pozo a la Fm Utsira
14
Ejemplo 2: Proyecto CO2 SINK (Alemania)
Objetivos
Avanzar en el entendimiento de los procesosinvolucrados en el almacenamiento subterráneo de CO2
Crear la confianza necesaria para el futuroalmacenamiento geológico en Europaalmacenamiento geológico en Europa
Proveer la suficiente experiencia de campo pararealizar un marco regulatorio armónico para elrealizar un marco regulatorio armónico para elalmacenamiento de CO2
17
El sitio Ketzin: GeologíaUbicado en estructuras salinas del Norte de Alemania El anticlinal Ketzin se ha almacenado gas naturalLa formación seleccionada para almacenar gas es la Fm Stuttgart (700m prof.)La roca sello de la estructura la constituyen yeso y arcillasLa roca sello de la estructura la constituyen yeso y arcillasSe inyectan 30,000 ton de CO2 al año
18
Ketzin: Sistema de monitoreo
Stratigraphy
System Formation
Quaternary Pleistocene
Tertiary
Miocene
Oligocene (Rupel)
Eocene y
Jurassic
Toarcian
Pliensbachian
Lotharingian
Hettangian/SinemurianJurassic emurian
Exter
Arnstadt
Weser
Stuttgart
Por 21-27 %Per 500-1000 mD
Triassic
Stuttgart
Grabfeld
Erfurt
19
Norte Marina SuroesteRegiones
Oportunidades de secuestramiento de CO2 en México
Sur Marina NoresteRegiones
Exploración Desarrollo Máximo Declinación y mantenimiento
Recuperación secundariay mejorada
Cantarell
Ku-Maloob-ZaapCactus-Sitio Grande
Antonio J Bermúdez
El Golpe-Puerto Ceiba
Jujo TecominoacánBellota Chinchorro
BurgosVeracruz
Total de Total de proyectos: 64proyectos: 64
CrudoLigeroMarino
Ek - Balam
Cactus-Sitio Grande
Delta del Grijalva
Jujo-Tecominoacán
Macuspana / CárdenasIntegral Poza Rica
ArenqueAbandono
Batab
Abkatún
Tres HermanosPol
Taratunich
Chicontepec
BatabCaan Límite
técnicoLankahuasaAguas profundas
20
Fuente: PEPFuente: PEP
Evaluacióndel potencial
Incorporación de reservas
Proyectos Mexicanos del MDL con cartas de Aprobación
Tipo de Proyectos Num. ProyectosReducciones de CO2 equivalente
(Ktons/año)Manejo de residuos en granjas porcícolas 88 2,510Manejo de residuos en establos deganado vacuno
54 942
Metano de rellenos sanitarios 9 1,110Manejo de aguas residuales 1 10Energía eólica 8 2,216Hidroeléctricos 4 161Incineración HFC-23 1 2,155Mitigación de N2O en la industria química 1 103Cogeneración y eficiencia energética 9 702Emisiones fugitivas 2 665Transporte 1 24
21
Total 178 10,598
Proyectos de Emisiones Fugitivas
No. Nombre del ProyectoFecha de
expedición de la Etapa del Ciclo del
Reducción estimada
Carta de Aprobación
Proyecto de emisiones(Ktons de CO2
equivalente/año)
1 Proyecto de metano enlas minas de carbón,Minerales Monclava S.A.de C.V. (MIMOSA)
25 abril de 2007 Validación (PDD-V3
31/03/2007)
607
de C.V. (MIMOSA)
2 Proyecto de recuperacióny utilización de gas en elcampo petrolero Tres
4 de julio de 2007 Validación (PDD-V3
08/05/2007)
58
Hermanos
Total de proyectos deemisiones fugitivas
2 665
22
Proyecto de recuperación y utilización de gas en el campo petrolero Tres Hermanos
Ubicación: Municipios de Tantima y Tamalín, Cerro Azul, Veracruz
Participantes: Pemex Exploración y Producción StatoilParticipantes: Pemex Exploración y Producción, Statoil
Características del campoDescubierto en1959
Es el principal productor del Área Cerro Azul
Alcanzó su máxima producción en 1960 (24,000 barriles de aceite por día)
Actualmente produce 2,800 barriles de aceite y 10 millones de pies cúbicos de gas.
Beneficios del proyectop yMejor calidad del aire local
Uso eficiente del gas natural
23
Generación de empleos
Suministro adicional de gas
Tres Hermanos: Total de la reducción de emisiones
AñosEstimación anual de las reducciones de
emisiones en ton CO 2e2
2008 73.9982009 72,4742010 72,4742010 72,4742011 70,1542012 63,0912013 56 1252013 56,1252014 49,5082015 44,1722016 39 2002016 39,2002017 34,838
Total estimado de reducciones (toneladas CO 2e) 576,033Número total de años acreditados 10
24
Número total de años acreditados 10Promedio Anual 57,603
Proyecto de metano en las minas de carbón, Minerales Monclova S.A. de C.V. (MIMOSA)
Ubicación: Cuenca de Sabinas (Mina 5 y 6) y Cuenca de Saltillito (Mina7), Estado de Coahuila
Participantes: Minerales Monclova S.A. de C.V. y Sindicatum Carbon Capital International Ltd
Características de las minasCaracterísticas de las minasLas minas producen 2,676,879 toneladas al año
Se producen de 30-35 m3 de metano por cada tonelada de carbón producido
El 70% del metano es emitido a la atmósfera
Beneficios del proyecto
Mejor calidad del aire local
No hay consumo adicional del gas
Incrementa significativamente la salud y seguridad de los trabajadores
25
Incrementa significativamente la salud y seguridad de los trabajadores
Transferencia de tecnología
MIMOSA: Total de la reducción de emisiones
AñosEstimación anual de las
reducciones de emisiones en ton CO 2e
1 577,4952 611,4863 611,4864 611,4865 611,4866 611,4867 611,486Total estimado de reducciones (toneladas CO 2e) 4,246,4112
Número total de años acreditados 7
Promedio Anual 606,630
26
Reflexiones finales
Realizar el inventario de posibles formaciones oyacimientos de aceite o gas receptores de CO2 enMéxico.
E l ibilid d d l t ió d tExplorar posibilidades de explotación de metano enminas de carbón por desplazamiento de CO2
Capitalizar la experiencia de los proyectos deCapitalizar la experiencia de los proyectos dedemostración
Difundir la importancia del secuestramiento de CO2Difundir la importancia del secuestramiento de CO2como una opción viable para mitigar el cambio climático.
27