Risk Assessment-Led Characterisation of the SiteChar UK North Sea Site for the Geological Storage of CO2

• Published in: Oil & gas science and technology Vol. 70; no. 4; pp. 567 - 586
• Main Authors: Akhurst, Maxine, Hannis, Sarah D., Quinn, Martyn F., Shi, Ji-Quan, Koenen, Marielle, Delprat-Jannaud, Florence, Lecomte, Jean-Claude, Bossie-Codreanu, Daniel, Nagy, Stanislaw, Klimkowski, Łukas, Gei, Davide, Pluymaekers, Maarten, Long, David
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Paris Technip 01-07-2015; EDP Sciences; Institut Français du Pétrole (IFP)
• Subjects: Applied geology; Aquifers; Carbon dioxide; Carbon sequestration; Containment; Earth Sciences; Encroachment; Exploitation; Exploration; Geology; Hydrocarbons; Injection; Oil and gas fields; Oil exploration; Oil fields; Other; Risk assessment; Sandstone; Sciences of the Universe; Sedimentary rocks; Storage; Uncertainty; Workflow; United Kingdom > UK; North Sea; Site characetrisation; CO2 Geological Storage
• ISSN: 1294-4475; 1953-8189; 2804-7699
• DOI: 10.2516/ogst/2015013

Risk assessment-led characterisation of a site for the geological storage of CO2 in the UK northern North Sea was performed for the EU SiteChar research project as one of a portfolio of sites. Implementation and testing of the SiteChar project site characterisation workflow has produced a ‘dry-run’ storage permit application that is compliant with regulatory requirements. A site suitable for commercial-scale storage was characterised, compatible with current and future industrial carbon dioxide (CO2) sources in the northern UK. Pre-characterisation of the site, based on existing information acquired during hydrocarbon exploration and production, has been achieved from publicly available data. The project concept is to store captured CO2 at a rate of 5 Mt per year for 20 years in the Blake Oil Field and surrounding Captain Sandstone saline aquifer. This commercial-scale storage of 100 Mt CO2 can be achieved through a storage scenario combining injection of CO2 into the oil field and concurrent water production down-dip of the field. There would be no encroachment of supercritical phase CO2 for more than two kilometres beyond the field boundary and no adverse influence on operating hydrocarbon fields provided there is pressure management. Components of a storage permit application for the site are presented, developed as far as possible within a research project. Characterisation and technical investigations were guided by an initial assessment of perceived risks to the prospective site and a need to provide the information required for the storage permit application. The emphasis throughout was to reduce risks and uncertainty on the subsurface containment of stored CO2, particularly with respect to site technical performance, monitoring and regulatory issues, and effects on other resources. The results of selected risk assessment-led site characterisation investigations and the subsequent risk reassessments are described together with their implications for the understanding of the site. Additional investigations are identified that could further reduce risks and uncertainties, and enable progress toward a full storage permit application. Permit performance conditions are presented as SiteChar-recommended useful tools for discussion between the competent authority and operator.
Dans le cadre du projet de recherche EU SiteChar, la caractérisation d’un site pour le stockage géologique du CO2 situé au Royaume-Uni an nord de la mer du Nord a été réalisée sur la base d’une analyse de risques. Cette évaluation a permis de déployer et de tester la méthodologie préconisée dans SiteChar jusqu’au développement d’un dossier de permis de stockage en blanc conforme aux exigences réglementaires. Il s’agit d’un site approprié pour un stockage de CO2 à une échelle commerciale, compatible avec les sources industrielles, actuelles et futures, émettrices de dioxyde de carbone dans le nord du Royaume-Uni. Une pré-caractérisation du site à partir d’informations existantes acquises au cours de l’exploration et de la production d’hydrocarbures, a été réalisée sur base de données accessibles au public. Le projet vise à stocker 5 millions de tonnes (Mt) de CO2 par an pendant 20 ans dans le champ de pétrole Blake et l’aquifère salin Captain Sandstone dans lequel il se trouve. Un stockage à l’échelle commerciale de 100 Mt de CO2 pourrait être réalisé grâce à un scénario combinant injection du CO2 dans le champ pétrolier et production de saumure simultanée dans l’aquifère en aval. Le CO2 à l’état supercritique ne s’étendrait pas sur plus de deux kilomètres au-delà de la limite du champ pétrolier et aucun effet défavorable n’affecterait la production des champs d’hydrocarbures en cours d’exploitation dans la mesure où des approches de gestion de la pression seraient mises en œuvre. Les éléments d’une demande de permis de stockage pour ce site sont présentés ; ils ont été développés autant qu’il était possible dans le cadre d’un projet de recherche. La caractérisation du site et les investigations techniques ont été initiées par une évaluation des risques et menées de façon à fournir les informations requises pour le dossier de permis de stockage. Tout au long de l’étude, l’objectif a été de réduire les risques et les incertitudes sur le confinement souterrain du CO2 stocké, en particulier ceux relatifs à la performance technique du projet de stockage, la surveillance et l’adéquation aux exigences réglementaires, ainsi que l’interaction avec les autres ressources du sous-sol. Les résultats de l’analyse de risque, de la caractérisation du site évaluation menée ainsi que la mise à jour des risques après analyse des résultats sont décrits et les implications pour la compréhension du site exposées. Les besoins d’investigations supplémentaires sont identifiés de façon à réduire encore davantage les risques et les incertitudes et permettre de compléter le permis de stockage. Des critères portant sur les conditions de performance du site sont présentés ; ce sont des éléments que SiteChar recommande comme base de discussion entre l’autorité compétente et l’opérateur.