ウェイバーン・ミデール二酸化炭素プロジェクト

ウェイバーン・ミデール二酸化炭素プロジェクト（またはIEA GHGウェイバーン・ミデールCO ₂監視・貯留プロジェクト）は、2008年時点で世界最大の炭素回収・貯留プロジェクトでした。^[1]その後、炭素回収能力の点でシュートクリークプロジェクトやセンチュリープラントなどのプロジェクトに追い抜かれました。^{[2] [3]このプロジェクトはカナダ}のサスカチュワン州ミデールにあります。

導入

IEAGHGウェイバーン・ミデールCO2_{モニタリング}・貯留プロジェクトは、石油貯留層を中心とした地層へのCO2貯留の技術的実現可能性を評価するとともに、プロジェクト実施のための世界をリードするベストプラクティス_を開発するための国際共同科学研究です。このプロジェクト自体は2000年に開始され、2011年末まで継続されます。2011年末には、CO2-EOR事業から長期貯留事業への移行に関するベストプラクティスマニュアルが_公開される予定です。

この研究プロジェクトでは、ウェイバーン油田（以前はカルガリーのセノバス・エナジーが運営していたが、サスカチュワン州の事業は2017年にホワイトキャップ・リソーシズに売却された[4]）における実際のCO2増進石油回収（EOR ）事業、および2005^年_以降は隣接するミデール油田（アパッチ・カナダが運営）におけるEOR事業のデータを使用しています。これらのEOR事業は、本研究プログラムとは独立しています。セノバス・エナジーのIEAGHGウェイバーン-ミデールCO2モニタリング・貯留プロジェクトへの唯一の貢献は、_{プロジェクトに携わる世界中の科学者や研究者がCO2}の測定、モニタリング、検証のために油田へのアクセスを許可したことです。

歴史 – ウェイバーン油田

ウェイバーン油田とミデール油田は、1954 年にサスカチュワン州ミデール近郊で発見されました。

^{ウェイバーン油田は約52,000エーカー（210 km 2} ）の面積を誇り、現在の原油生産量は約3,067 m 3/日です。原油埋蔵量は14億バレル（2億2,000万m ^{3 ）と推定されています。原油は、534本の垂直井、138本の水平井、171本の}圧入システムからなる合計963本の稼働井から生産されています。また、146本の閉鎖井も存在します。現在の生産量は、主にガスと油の比率が低い 中比重の原油です。

ミデール油田は約102平方マイル（260 km ²）の面積を誇り、5億1500万バレル（8190万m ³）の原油埋蔵量を誇ります。2005年に CO _{2 の注入が開始されました。}

ウェイバーン油田では、1970年代から1990年代にかけて、二酸化炭素導入以前から様々な石油増進回収技術が用いられてきました。これには、追加の垂直掘削、水平掘削の導入、そして貯留層内の圧力を高めるための水攻法の利用などが含まれます_。 2000年10月、セノバス（旧パン・カナディアン、エンカナ）は、石油生産量の増加を目的として、ウェイバーン油田への大量の二酸化炭素注入を開始しました。セノバスは操業主体であり、2017年にホワイトキャップに現地資産が売却されるまで、同油田の現在の37のパートナーの中で最大のシェアを保有していました。^[4]

歴史 – COの注入₂

ウェイバーン油田における当初のCO2_注入量は約5,000トン/日、または9,500万立方フィート/日（270万立方メートル/日）でした。これは、そうでなければダコタ・ガス化施設から大気中に放出されていたはずです。ある時点では、セノバス社によるウェイバーン油田へのCO2_注入量は約6,500トン/日でした。アパッチ・カナダ社は、ミデール油田に約1,500トン/日を注入しています。

全体として、プロジェクトの存続期間中、ウェイバーンおよびミデールの両油田に約 4,000 万トンの二酸化炭素が永久に隔離されると見込まれています。ガスは、ノースダコタ州ビューラにある褐炭燃焼のダコタ・ガス化会社の合成燃料工場から、全長 320 キロメートルのパイプライン(1999 年完成)を経由して供給されています(添付画像を参照)。同社はベイシン電力協同組合の子会社です。この工場では、ガス精製トレインのレクティソルユニットから_CO2が生成されます。CO2 プロジェクト_により、ガス化工場のキャッシュフローに毎年約 3,000 万ドルの総収入が追加されます。約 8,000 トン/日の圧縮_CO2 (液体) がパイプラインを経由してウェイバーンおよびミデールの両油田に供給されています。

ウェイバーン油田とミデール油田を合わせると、1954年の発見以来既に5億バレル（79,000,000 m ^{3 ）}を超える原油を生産している油田から、その寿命期間中にCO _2との混和置換または近似混和置換を通じて、少なくとも2億2,000万バレルの追加的な原油生産が見込まれています。これにより、ウェイバーン油田の寿命は約20～25年延長されます。最終的な原油回収率は、埋蔵量の34%に増加すると推定されています。ライフサイクル全体では、ウェイバーンでCO _{2 EORによって生産された原油は、従来技術で生産された原油と比較して、大気中に放出されるCO 2 の}量が3分の2にしかならないと推定されています。

これは米国からカナダへのCO2の越境移転の初の事例であり、温室効果ガス削減技術における国際協力の可能性を浮き彫りにしています。カナダなどの国では排出量取引プロジェクトが既に開発されていますが_、ウェイバーン・プロジェクトは、石油増進回収（EOR）と炭素隔離という付加的なメリットを伴い、 _CO2の物理的な量を商業的に販売する、実質的に初の国際プロジェクトです。

歴史 – 研究プロジェクト

2000年に始まり2004年に終了したIEAGHGウェイバーンCO2監視および貯留プロジェクトの第1フェーズ_（ミデール油田は最終フェーズの研究まで研究プロジェクトに参加しなかった）では、油層がCO2をかなり長い期間安全に貯留する能力を検証した_。これは、さまざまなプロセス要因の包括的な分析と、CO2を測定、監視、追跡するように設計された監視/モデリング方法を通じて行われた_。地質圏（地表近くより深い地質層）と生物圏（基本的に地下水深から上）の両方の地質学的特徴の研究が行われた。また、予測、監視、検証技術を使用してCO2の動きが調査された_{。最終的に、 CO2}貯留容量の経済的限界と地質学的限界の両方が予測され、地層に_CO2を永久に貯留するための長期リスク評価が作成された。

第一段階の重要な部分は、対象地域における土壌中のCO2含有量と井戸のCO2含有量に関するベースライン調査の蓄積でした_。これらのベースラインは2001年に特定され、最近の測定値との比較を通じて、研究対象地域において貯留層から生物圏への_CO2の漏出がないことを確認するのに役立ちました。

第一段階の調査結果

• 予備的な結果に基づき、油田の自然の地質環境は長期にわたる CO2 地中貯留に非常に適していると判断されまし_た。
• _{これらの研究成果は、 CO2}地中貯留に関する世界で最も完全かつ包括的で、査読済みの データセットとなっています。しかしながら、 _CO2モニタリングおよび検証技術のさらなる開発と改良には、更なる研究が必要であると判断されました。これを踏まえ、第2段階かつ最終段階の研究が開発され、2005年に開始され、2011年に完了する予定です。
• PTRC と IEA GHG は第 1 フェーズに関する完全なレポートを発行しており、PTRC の Web サイトから入手できます。

最終段階プロジェクト（2005～2011年）

IEAGHGウェイバーン・ミデールCO2モニタリング・貯留プロジェクトの最終フェーズでは、_世界有数のCO2回収・貯留研究機関および大学の科学専門家の協力を得て、世界で最も綿密に精査されたCO2地中貯留データセットのさらなる発展と構築を目指します_。本プロジェクトの主要な技術研究「テーマ」は、大きく分けて以下の4つの分野に分類できます。

技術コンポーネント:

• 敷地の特性評価: この研究では、敷地の適切なリスク管理に役立つ地質工学およびシミュレーション作業を組み込んだ地質セルラーフレームワークモデルを開発します。
• 坑井の健全性：材料やセメントの劣化によって引き起こされる密閉坑井からの漏洩リスクに関する知識を高め、評価します。これは、長期貯蔵に関する疑問を解決する上で極めて重要と考えられています。
• _{監視と検証: 注入されたCO2}を監視するためのさまざまな地球化学的および地球物理学的手法を現場でテストし、評価します。
• パフォーマンス評価: 封じ込めとパフォーマンス評価のシミュレーションを実行し、リスク評価プロセスに一般の利害関係者と専門家を関与させます。

プロジェクトの最終段階の最終目標は、他の管轄区域や組織がCO2-EOR事業を長期貯留プロジェクトに移行する際に活用できるベストプラクティスマニュアルを作成することです_。プロジェクトの最終段階の調査は2011年に完了し、同年末までにベストプラクティスマニュアルが発行される予定です。

漏洩の主張

プロジェクト上部の土地所有者を代表する擁護団体が、 2011年1月^[6]にプロジェクトの上空で発生した二酸化炭素漏洩に関する報告書[5]を発表しました_。報告書^{は、池から泡が}噴き出し、池の近くで動物の死骸が発見され、採石場の壁の穴からガスが噴出したとされる爆発音が聞こえたと報告しています。報告書によると、土壌中の二酸化炭素濃度は平均約23,000ppmで、この地域の通常の濃度の数倍に上ります。「カー鉱区の土壌中の高濃度二酸化炭素の原因は、明らかにウェイバーン貯留層に注入された人為的な二酸化炭素です。…調査ではまた、ウェイバーン貯留層を覆う厚い無水石膏の帽岩が、一般に考えられているように、軽質炭化水素と二酸化炭素の上昇を遮る不浸透性の障壁ではないことも示されました」と報告書は述べています。^[7]

PTRCはPetro-Findの報告書に対する詳細な反論を掲載し、ラフルール氏が貯留層に注入された人工のCO ₂を示していると主張したCO ₂同位体シグネチャーは、実際には、ウェイバーンへのCO ₂注入前に英国地質調査所と他の2つの欧州連合の地質学グループが行ったCO _{2研究によれば、カー農場付近の数か所で自然に発生していたものであると述べている。2002年から2005年の注入後の土壌調査では、これらの同じ地域でCO 2レベルが低下していることが判明している。さらに、油田への注入が行われる前に、これらのサンプルのCO 2}濃度は125,000 ppmにも達し、地域全体で平均25,000 ppmに達し、異常に高いと主張されていたカーの土地の平均値と最大値をさらに上回っていた。報告書はまた、 10年にわたって実施された地震画像に基づき、活断層が存在するか、または帽岩が損なわれて_CO2が地表に到達する経路ができているのではないかという疑問を呈している。 ^[8] PTRCは、漏出の監視は敷地全体で行っているわけではなく、主にウェイバーン油田のCO2が注入されている部分とその外側の主要な場所の上方で行っ_ていると認めているが、同組織は2002年から2006年の間にカーの油井を監視しており、水質に目立った変化は見られなかった。^[9] また、PTRCは規制機関ではなく研究機関であり、約30の国際研究グループを含む国際エネルギー機関の温室効果ガス研究開発プログラムを代表して、IEA GHGウェイバーン-ミデールCO2監視および貯留プロジェクトを_管理していることも認めている。^[10]

参考文献

1. アラン・ケイシー「カーボン墓地」、カナディアン・ジオグラフィック・マガジン、2008年1月/2月号、63ページ
2. tim.dodd (2014年10月7日). 「世界各地の22の炭素回収プロジェクト」Carbon Brief . 2023年12月15日閲覧。
3. “大規模CCS施設 | グローバル炭素回収・貯留研究所”. 2017年10月3日. 2017年10月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。2023年12月15日閲覧。
4. 「セノバス、ウェイバーン石油プロジェクトの過半数株を売却」CBCニュース、2017年11月13日。 2018年1月29日閲覧。
5. Lafleur, Paul (2010年8月27日). 「地球化学土壌ガス調査、サスカチュワン州ウェイバーン・フィールドSW30-5-13-W2Mの現地調査」. 2011年2月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年1月12日閲覧。2011年1月11日のプレスリリースからリンクされたPDFファイル。
6. 「サスカチュワン州の家族、炭素回収・貯留のリスクに関する回答を要求」（プレスリリース）。エコジャスティス。2011年1月11日。 2011年1月12日閲覧。
7. ウェーバー、ボブ（2011年1月11日）「土地がソーダポップのように泡立つ：農民は地下に注入されたCO2が漏れていると主張」ウィニペグ・フリー・プレス。 2011年1月11日閲覧。
8. 石油技術研究センター（2011年1月19日）「最新ニュース」PTRCウェブサイト。石油技術研究センター。 2011年1月20日閲覧。
9. 「炭素貯留プロジェクトからの漏洩疑惑に疑問」『グローブ・アンド・メール』、トロント、2011年1月19日。
10. Nikiforuk, Andrew (2011年1月19日). 「サスカチュワン州の炭素貯留論争にさらなる激化」The Tyee . 2011年1月20日閲覧。

外部リンク

• Weyburn-MIdale、IEAGHG Weyburn-Midale CO2モニタリングおよび貯留プロジェクト、2012年10月10日Wayback Machineにアーカイブ、PTRC、石油技術研究センター
• 石油技術研究センター PTRC 年次報告書
• ウェイバーン・ミデール・ファクトシート：二酸化炭素回収・貯留プロジェクト、MIT