Auflösung von Kohlendioxid und konvektiver Fluss in einem Antiklinalen-Reservoir

Eine Voraussetzung für die Umsetzung der CO2-Geospeichertechnologie ist das Verständnis des langfristigen Verbleibs des in den Untergrund injizierten CO2. Dissolution Trapping ist als langfristiger Prozess bekannt, der das Risiko des Entweichens der Gasphase von CO2 aus einer Lagerstätte verringern kann. In dieser Studie wird daher der Einfluss der konvektiven Strömung, die durch Dichteunterschiede angetrieben wird, auf die Auflösung von gasförmigem CO2 in der stark salzhaltigen Formationsflüssigkeit untersucht. Als Fallstudie wird die Charakteristik eines potentiellen Antiklinalen-Reservoirs im norddeutschen Sedimentbecken verwendet. Für den 2D-Querschnitt des Reservoirs wurden numerische Szenariosimulationen durchgeführt, bei denen die Auflösung von CO2 und die Auswirkungen geochemischer Reaktionen (d.h. Mineralauflösung/-ausfällung) berücksichtigt wurden. Es ist zu beobachten, dass in beiden Szenarien die Dichte der Formationsflüssigkeit zunimmt und zu einer konvektiven Strömung führt. Im ersten Szenario verdoppelte sich die Menge des im Reservoir gelösten CO2 aufgrund des konvektiven Mischungsprozesses. Wenn sowohl Auflösungs- als auch geochemische Reaktionseffekte berücksichtigt werden, erhöht sich die Menge des gelösten CO2 um 116 % im Vergleich zu den Modellergebnissen ohne freie Konvektion.