Måleprogram og overvåkingsplan for fangst, transport og lagring av CO2 ved Hammerfest LNG og Snøhvitfeltet

Transkript

1 Styrende dokument Måleprogram og overvåkingsplan for fangst, transport og lagring av CO2 ved Hammerfest LNG og Snøhvitfeltet Bærekraft (SU) Arbeidsprosesskrav, WR, Draft A Ver. 1, gyldig fra Eier: Gyldig for: POP NOS SNO MP PM HLNG/Snøhvitfelt og Hammerfest LNG/Land GODKJENNING AV PUBLISERING: Godkjenne styrende dokumentasjon Rolle i dokumentet Rolle i organisasjonen Navn Signatur Dato Eiers representant MMP SSU HLNG Heike Moumets Sjekket Styringskoordinator Kari Mette Darell Holand Eier POP NOS SNO Roger Inge Johansen Godkjenner POP NOS SNO Dokumentet erstatter Kompetanse (fag) BEKREFTELSE AV UTRULLING: Verifisere at informasjon og ev. opplæring om styrende dokument er gjennomført Rolle i dokumentet Rolle i organisasjonen Navn Signatur Dato Eier POP NOS SNO Roger Inge Johansen Governing document template, Ver.: 7.5 Release: October 2014

2 Styrende dokument Måleprogram og overvåkingsplan for fangst, transport og lagring av CO2 ved Hammerfest LNG og Snøhvitfeltet Bærekraft (SU) Arbeidsprosesskrav, WR, Draft A Ver. 1, gyldig fra Eier: Gyldig for: POP NOS SNO MP PM HLNG/Snøhvitfelt og Hammerfest LNG/Land Governing document template, Ver.: 7.5 Release: October 2014

3 1 FORMÅL, MÅLGRUPPE OG HJEMMEL Formål Målgruppe Hjemmel ANSVARSFORHOLD GENERELL BESKRIVELSE Beskrivelse av reservoar Beliggenhet av CO 2 injeksjonsbrønn - F-2 H og G-4 H CO 2 injeksjon brønn spesifikasjon CO2 rørledning CO 2 fjerning og re-injeksjon system Oversikt over CO 2 utslippspunkter CO 2-fangst og kompresjonssystemet Hammerfest LNG Oversikt over CO 2 utslippspunkter CO 2 transport MÅLING OG BEREGNING AV CO2 TIL INJEKSJON OG UTSLIPP Utslippskilder Måleutstyr Måleprinsipp Sammensetning Bestemmelse av CO2 utslipp av punktutslipp på Melkøya Beregning av diffuse CO2 utslipp OVERVÅKING AV CO 2 LAGRING I GEOLOGISK FORMASJON Seismikk (2D, 3D + 4D-tidsakse) frekvens og tidsplan Trykkutvikling (pressure/temperatur gauge) OVERVÅKNINGSPLAN FOR LAGRET CO CO2-volumstrøm Overvåking av CO2 injeksjonsbrønn Seismiske undersøkelser Reservoarsimuleringsmodell Tiltak ved lekkasje eller uregelmessigheter ANSVARSOVERDRAGELSE OG OVERVÅKNING ETTER NEDSTENGNING RAPPORTERING OPPDATERING AV PLAN TILLEGGSINFORMASJON Forkortelser som er benyttet Endringer fra forrige versjon Referanser Vedlegg 1. Beskrivelse CO2 vent punkter og drift scenario Bærekraft (SU), Arbeidsprosesskrav, WR, Draft A Ver. 1, gyldig fra Side 3 av 22 Gyldig for: MP PM HLNG/Snøhvitfelt og Hammerfest LNG/Land

4 Security Classification: Internal - Status: Draft Page 4 of 22 1 FORMÅL, MÅLGRUPPE OG HJEMMEL 1.1 Formål Dokumentet beskriver måleprogram og overvåkingsplan for CO 2 ventilert fra fangstanlegg, injeksjon og lagring av CO 2 fra brønnstrømmen i Snøhvitfelt. Formålet med måleprogrammet er å beskrive tillatelse, retningslinjer og gjeldende praksis ved måling og overvåking av CO 2 injeksjon og lagring for Snøhvitfeltet. 1.2 Målgruppe Driftspersonell og ledelse i Hammerfest LNG og Snøhvitfelt organisasjonen Fagansvarlig personell fiskal måling og måleteknikk Relevant personell innen laboratorie og HMS/ytre miljø 1.3 Hjemmel Måleprogrammet beskriver hvordan bedriften oppfyller kravene i karbonlagringsdirektivet (Europaparlaments- og rådsdirektiv 2009/31/EF av 23. april 2009 om geologisk lagring av karbondioksid og om endring av rådsdirektiv 85/337/EØF, 96/61/EF, 2000/60/EF, 2001/80/EF, 2004/35/EF, 2006/12/EF og forordning (EF) nr. 1013/2006 kap.14, artikkel 13), forurensningsforskriften 35 Lagring av CO2 i geologiske formasjoner, Klimakvotedirektivet (Europaparlaments- og rådsdirektiv 2003/87/EF), Forordningen om overvåking og rapportering kvotepliktige klimagasser (MR-forordningen No 601/2012) samt tillatelse til injeksjon og lagring av CO 2 på Snøhvitfeltet fra Miljødirektoratet (dato , MDir ref. 2016/1614). 2 ANSVARSFORHOLD Generell beskrivelse av de viktigste aktørene og tilhørende ansvar for oppfølging av måleprogram og overvåkingsplan for CO 2 ventilert fra fangstanlegg, injeksjon og lagring av CO 2 fra brønnstrømmen i Snøhvitfelt. Ansvarsforhold knyttet til måleprogrammet er vist i Tabell 3.1 Tabell 3.1. Ansvarsforhold Stilling Leder i drift Laboratorium Laboratorieingeniør PETEK- ingeniør petroleumsteknologi Måletekniker Miljøingeniør Driftsingeniør Ansvarsområder Overordnet ansvar for at installasjonen overholder krav/forpliktelser i CO 2 lagringstillatelsen, klimakvoteforskriften og MR-forordninger, og at avvik rapporteres og følges opp i Synergi. Sikre enhetlig drift av laboratoriet på Melkøya, og at det er akkreditert iht. ISO Ansvar for oppfølging av prøvetaking (eventuelt i samarbeid med driftspersonell og/eller fiskal måling), laboratorieanalyser og kvalitetssikring av analyser/resultater. Ansvar for oppfølging av prøvetaking (eventuelt i samarbeid med driftspersonell og/eller fiskal måling), laboratorieanalyser og kvalitetssikring av analyser/resultater. Ansvar for at analysene blir utført i henhold til spesifiserte analyseprosedyrer. Ansvar for datainnsamling, tolking av resultater og overvåking av CO 2 lagring i geologisk formasjon. Ansvar for arkivering av all relevant dokumentasjon, sertifikat, rapporter m.m. som er knyttet mot utslippskilder. Overordnet ansvar for å påse at enheten overholder kvotetillatelse og måleprogram. Miljøingeniør er enhetens kontaktperson mot Miljødirektoratet og ansvarlig for rapportering til myndigheter. Ansvarlig for operere CO 2 brønn, overvåke brønnparametre og diagnostisere uregelmessigheter. Drift av system 22 og 24.

5 Security Classification: Internal - Status: Draft Page 5 of 22 Styrende dokument : Måleprogram og overvåkingsplan for fangst, transport og lagring av CO2 3 GENERELL BESKRIVELSE Hammerfest LNG mottar rikgass fra Snøhvitfeltet også kalt Snøhvitområdet. Snøhvitområdet omfatter flere funn i Askeladd - og Albatross - strukturene i tillegg til Snøhvitfeltet som ligger i blokkene 7120/5 & 6 og 7121/4 & 5, Albatross i 7120/6 & 9 og 7121/7, Askeladd i 7120/7 & 8 i Barentshavet i den sentrale delen av Hammerfestbassenget. Produksjonsreservoarene er av jura alder og befinner seg fra 1450 til 1950 m under havbunnen. De har en tykkelse på m. Snøhvitfeltet er et gass - kondensatfelt med en un derliggende olje sone (som ikke skal produseres). Snøhvit produserer fra to brønnrammer med til sammen seks produksjonsbrønner. Albatross produserer fra en brønnramme med tre produksjonsbrønner (status ). Snøhvitutbyggingen omfatter havbunnsinsta llasjoner, flerfasetransport av gass og kondensat i rørledning til land på Melkøya, prosessanlegg for produksjon av LNG, kondensat og LPG. Anlegget ble satt i drift i Overvåking av brønner og styring av ventiler offshore skjer fra landanlegget. Figur 3.1. Beliggenhet av Snøhvitfelt og Hammerfest Den ubehandlede brønnstrømmen transporteres gjennom en 143 kilometer lang rørledning til LNG - anlegget på Melkøya for behandling. På Melkøya blir gassen prosessert og nedkjølt til flytende form (LNG). Produktene skilles ved destillasjon på ulike temperaturintervaller og føres til lager på separate tanker før eksport. Utskilt CO 2 fra brønnstrømmen sendes i retur til feltet, og injiseres i Stø formasjonen. LNG, kondensat og LPG skipes til markedet. 3.1 Beskri velse av reservoar Naturgassen fra Snøhvit og Albatross inneholder om lag 5-8 % mol CO 2. CO 2 fra fødegassen fjernes, komprimeres og injiseres i vannsonen i Støformasjon re servoaret. Rundt tonn CO2 fjernes fra naturgassen og injiseres i reservoaret hvert år, med en rate på tonn/dag ( KSm3/d) figur 3.2). CO2 lagring og prognose prognose per år Figur 3.2 CO 2 ventilering og injeksjon fra 2007 til 2015 og prognose per år CO 2 injeksjonsbrønnen 7121/4 - F - 2 H ( heretter kalt F - 2H) ble boret i 2005 og CO 2 injeksjone n startet i april 2008 (figur 3.3 ) /2/. I begynnelsen ble CO 2 injisert i Tubåenformasjonen, reservoaret som ligger under både Stø - og Nordmelaformasjonene Figur I Snøhvit området er Tubåenformasjonen vannfylt. Under CO 2 injeksjon i Tubåenformasjonenmøtte man på noen utfordringer. Under intervensjonen i april 2011, ble det besluttet å forlate Tubåenformasjonen som CO 2 lagringsreservoar.

6 Security Classification: Internal - Status: Draft Page 6 of 22 Styrende dokument : Måleprogram og overvåkingsplan for fangst, transport og lagring av CO2 Det ble satt to HEX - plugger for å isolere Tubåenformasjonen, Støformasjonen ble perforert og siden april har CO 2 blitt inji sert i vannsonen under gassonen i Støformasjonen i F - segmentet Figur 3.6. Figur 3.3. Lokalisering av F - 2 H på F - segmentet og G - 4 H på G - segment CO 2 injeksjonsbrønnen /4 - G - 4H (heretter kalt G - 4 H ) ble boret i og CO 2 injeksjonen i G - segmentet er planlagt å starte opp i november Det ska l injiseres i Støformasjonen og hele G - segmentet er vannfyllt ( Figur 3.4 og Figur 3.5). Støformasjonen er gassbærende i F - segmentet og kommuniserer med G - segmentet, se Figur 6.2. Leirstein & skifer Sandsteins reservoar Figur 3.4 Krono - og litostratigrafi i Hammerfestbassenget

7 Security Classification: Internal - Status: Draft Page 7 of 22 Injeksjonsbrønn F-2H skal ikke stenges permanent, dette blir back up injektor i tilfelle G-4H møte utfordringen og når G-4H testes ventiler (vanlig test for alle brønner i drift og frekvenser variere). Det betyr at brønn blir operer som en vanlig brønn i drift men bare at det er back up. Støformasjonen er avsatt over store deler av Barentshavet og hittil har ca. 3,06 millioner tonn CO2 blitt injisert. Reservoar som ble perforer med G-4 H er en 122 meter tykk sandsteinsformasjon som ligger 2200 meter under hav. Reservoaret har en snittporøsitet på 14 %, et snitt permeabilitet på 136 md. Reservoartrykket i Støformasjonen er på 266 bar og temperaturen er ca. 91 grader Celsius, noe som er nært kritisk tilstand for CO 2. Over formasjonen ligger det et tykt lag av skifer og leirsteiner som fungerer som en barriere mot vertikal CO 2 -lekkasje. Parametre for Støformasjonen er oppsummert i tabell 3-1. Figur 3.5. Seismisk profil for begge to CO 2 injeksjonsbrønner (F-2H og G-4H). Tabell 3.1. Viktige parametere i Støformasjon i begge to segmentet Parametere i Støformasjonen F-segmentet G-segmentet Reservoartrykk bar 266 ± 5 bar Temperatur 91 C 91 C Porøsitet 15 % 14 % Permeabilitet 400 md 136 md Dybden til toppen av Støformasjonen 2450 m 2512 m Vanndybde 330 m 312 m Avstand til Melkøya 152 km 157,5 km 3.2 Beliggenhet av CO 2 injeksjonsbrønn - F-2H og G-4H Lokalisering av injektoren F-2H og G-4H er illustrert på figur 3.3 og 3.6. CO 2 injektoren F-2H ligger på F-segmentet i den vestre delen av Snøhvit reservoaret og G-4H på G-segment nord fra Snøhvit reservoar. Rørledningenslengder fra Melkøya til ramme F er 152 km og rørledningslengder fra F ramme til G ramme er 5,5 km (figur 3.6). Det er lagt en 8 tommers CO 2 rørledning.

8 Security Classification: Internal - Status: Draft Page 8 of 22 Figur 3.6. Feltoversikt Snøhvitfelt (oktober 2016) 3.3 CO 2 injeksjon brønn spesifikasjon En vanlig oppbygging av brønner er vist på figur 3.7, for mer info om brønndesign se SO dokumentasjon system 18 - Installasjon Havbunn E066 SD A YP F-2 H er komplettert med en perforert 7 liner. En nedihulls trykk- og temperatur sensor er installert (Tag nr: trykk 18PTF209 og temperatur 18TTF209). G-4 H er komplettert med en perforert 5 1/2 liner. En nedihulls trykk- og temperatur sensor er installert (Tag nr: trykk 18PTG409 og temperatur 18TTG409). Chokeventilen på brønnhodet kan brukes til å kontrollere at riktig trykk blir opprettholdt. Normalt vil choke ventilen stå i full åpen posisjon og injeksjonen styres da ved hjelp av pumpetrykk på land. Trykk og temperatur overvåkes også kontinuerlig fra overflaten. Trykkmålere er installert på brønnhodet og nedstrøms brønnsikringsventilen for at en skal kunne følge med trykkutviklingen i reservoaret. Trykkmålerne vil gjøre det mulig å beregne tetthetsendringen i den hydrostatiske CO2-kolonnen når temperaturen endrer seg i forbindelse med injeksjon. Figur 3.7. Brønndesign 3.4 CO2 rørledning 8 rørledningen for injeksjon av CO2 mellom landanlegget og brønnramme F, har en lengde på ca 152 km, og rørledningslengder fra F ramme til G ramme er 5,5 km. Innvendig rørdiameter er 203 mm. Designtrykket til røret er 240 Barg, og maks strømning er 2600 tonn/d. Røret er av karbonstål kvalitet (SML 450 I SFPD). Langs rørledningstrasen er maksimum dybde 443 m. Røret er trukket gjennom et dedikert foringsrør inn på landanlegget før det er tilknyttet system 24 nedstrøms av CO2 eksportpumper.

9 Security Classification: Internal - Status: Draft Page 9 of CO 2 fjerning og re-injeksjon system Alle fasiliteter for fjerning, komprimering og reinjisering av CO 2 er plassert onshore på Melkøya utenfor Hammerfest. Naturgassen fra brønnstrømmen inneholder om lag 5-8 mol % CO 2 som må fjernes før gassen omdannes til LNG (naturgass i væskeform) ved å kjøles ned til minus 162 C. CO 2 vil omdannes til fast form lenge før denne lave temperaturen er nådd. CO 2 vil derfor kunne plugge opp LNG-prosessen. CO 2 -fjerningsanlegget eller aminsystemet som det ofte blir kalt, har derfor som formål å redusere CO 2 -innholdet i fødegassen fra ca. 6 volum % til under 50 vppm (0,005 volum %) ved hjelp av kjemisk absorpsjon i egnet oppløsning. I denne CO 2 -fjerningsprosessen benyttes en oppløsning bestående av amin og vann. Amindelen består hovedsakelig av metyldietanolamin (MDEA) tilsatt en aktivator som setter fart på den kjemiske adsorpsjonen, for mer info se SO dokumentasjon system 22 - CO 2 -fjerning E066 SD A YP CO 2 rik gass fra System 22 CO 2 -fjerning sendes til system 24, CO 2 tørking og kompresjon, der CO 2 komprimeres, tørkes og omdannes gassen til væske, slik at den kan bli pumpet tilbake til reservoaret. CO 2 tørkere 24-VK-101A/B er dimensjonert for å tørke CO 2 -gassen fra et maksimalt vanninnhold på 1300 ppm (mol) til maksimalt 50 ppm (mol). CO2 Injeksjonspumper 24-PB-101A/B er 2x100 % pumpeenheter som hver er dimensjonert for å håndtere 110 m3/time med CO 2 -væske. CO2-væske pumpes offshore gjennom rørledning for reinjekson av CO 2. Trykket inn på denne rørledningen er normalt i området 150 bara. For å være i stand til å håndtere forskjellige driftsmodi, skal pumpeenhetene kunne dekke et operasjonelt vindu fra 100 bara og helt opp til 216 bara, for mer info se SO dokumentasjon system 24 CO 2 tørking og kompresjon E066 SD A YP Ved driftsproblemer i injeksjonssystemet blir CO 2 sluppet ut til atmosfæren CO2 atmosfærisk vent 32 -VA , se kap venting point#1. CO 2 re-injeksjonssystemet vises i figur 3.7. De indikerte fysiske og målte verdier er forventede verdier. Figur 3.8 viser fasediagrammet til CO 2. De åtte numrene i fasediagrammet viser hvilken fase CO2 er i på de ulike stadiene. Figur 3.7. CO 2 re-injeksjonssystem med CO 2 fasediagram

10 Security Classification: Internal - Status: Draft Page 10 of 22 Figur 3.8. CO 2 fasediagram CO 2 blir reinjisert som enfase CO 2 i væskeform fra pumpene til brønnhodet og deretter går CO 2 over til superkristisk væske i reservoaret hvor temperaturen er høyere. 3.6 Oversikt over CO 2 utslippspunkter Totalt er det vurdert å være 6 type CO2 utslippspunkter, se figur 3.9 og drift scenario er gitt i vedlegg 1. Figur 3.9. Ventilering punkter og masse balanse CO 2 -fangst og kompresjonssystemet Hammerfest LNG Venting point #1: CO 2 atmosfærisk vent 32 -VA

11 Security Classification: Internal - Status: Draft Page 11 of 22 Ventilering av CO 2 gjøres i all hovedsak fra en egen atmosfærisk vent stack som er plassert nedstrøms system 22 (CO 2 fjerningssystemet) og oppstrøms første kompressortrinn i system 24 (rekompresjonssystemet). Dette er en 32'' stack som har kapasitet til å ventilere hele CO 2 strømmen fra CO 2 stripper (typisk t/h avhengig av produksjonsrate og fødegasssammensetning). Inn på denne stacken føder også en rekke sikkerhetsventiler (SV-24-10, SV SV , SV , SV ), som ved prosessforstyrrelser (overtrykk) vil løfte slippes ut her under normal drift. Inkluderer også MEG off gass (strøm E066-AB-P-CE-2413). Alle strømmer som føder inn her vil måles av 24-FI- 1110, (se tabell 4.2. Måleutstyr for CO 2 ventilering), og representerer hele CO 2 utslippet når man ikke injiserer CO 2 offshore. Venting point #2: Atmosfæriske vent-punkter Det finnes noen sikkerhetsventiler ((SV , SV , SV , SV ) som ikke føder inn på den atmosfæriske vent stacken. Ved overtrykk i sine respektive segmenter vil disse løfte og slippe CO 2 til atmosføre via dedikerte rørføringer til "safe location" i en periode til trykket har normalisert seg. Dette er utslippspunkter som kun vil bli benyttet ved en unormal hendelse, og er en del av sikkerhetssystemet. Da dette er mekanisk beskyttelse er disse ikke instrumentert med flow-målere. Venting point #3: Anti-surge vent Dersom man skulle få en tripp av kompressor vil man for å hindre "surge" måtte slippe CO 2 ut gjennom en egen dedikert stack (24-CX-102). Dette er et utslippspunkt som kun vil bli benyttet ved en unormal hendelse, og er en del av sikkerhetssystemet og utstyrsbeskyttelsen for kompressoren. Anti-surge ventilene åpner kun i noen få sekunder for å hindre tilbakestrømming gjennom kompressoren etter en trip. Bruk av anti-surge vent er altså forårsaket av en kompressor tripp, som betyr at all CO 2 som normalt føder inn til kompressoren slippes ut atmosfærisk vent (ref. vent punkt #1) etter trippen. Utslippet som kommer fra anti-surge vent (24- CX-102) vil ha meget kort varighet og begrenset volum sammenliknet med det som vil ventileres ut fra ventileringspunkt #1 oppstrøms i påfølgende tidsrom. Dette ventileringspunktet ansees derfor som neglisjerbart, gitt at kompressortripp fører til en lengre periode med ventilering fra oppstrøms vent, som registreres av 24FI1110. Venting point #4: CO 2 seal gas ( tetningsgass ) vent Normalt går ca 10 % av tetningsgass for 24-kompressor til «seal vent line» 24-CX-103, som betyr at normalt sett er ca. 60 Nm3/h som ventileres via 24-CX-103. Tetningsgassen er CO 2 som tas fra utløpet av 3. kompressortrinn, og rate kan måles som 10 % av flowmåler 24-FI Venting point #5: CO 2 vent box For deler av systemet der CO2 foreligger i væskeform vil ventilering foregå via en såkalt 'CO 2 vent' box. Det vil si at alle sikkerhetsventiler plassert i de deler av systemet som har flytende CO 2 føder inne i en stor boks (4x4x3 meter) der tørris som dannes ifm trykkreduksjon faller ned i boksen og fordamper, og gassfase CO 2 går ut en egen atmosfærisk vent stack. Ved spesielle operasjoner, som vedlikehold på pumpene, vil også disse også dreneres til CO2 vent box. Denne er heller ikke instrumentert med flow målere. For sikkerhetsventilene som føder inn i vent box er det ikke mulig å estimere mengde CO 2 transport Venting point #6: CO 2 rørledning vent Dersom det skulle være behov for å trykkavlaste rørledningen gjøres dette med en egen vent stack som er plassert på landfallet. Normal bruk av CO 2 rørledningstrykkavlastnings-vent er for spesielle dreneringsoperasjoner eller trykkavlastning (delvis avblåsing for brønntesting) av rørledningen for flytende CO 2. En fullstendig trykkavlastning av CO 2 -rørledningen via vent er ikke normal bruk av dette utstyret. Denne venten har i løpet av anleggets første 5 driftsår blitt benyttet ved 2-3 anledninger for trykkavlastning av hele væskedelen av system 24. Det er ingen flow måler knyttet til denne trykkavlastnings venten, men det er mulig å estimere totalt utslipp basert på åpning av reguleringsventil 24HV1167 eller en volumberegning av segment som dreneres.

12 Security Classification: Internal - Status: Draft Page 12 of 22 4 MÅLING OG BEREGNING AV CO2 TIL INJEKSJON OG UTSLIPP 4.1 Utslippskilder Måle- og overvåkningsplanen omfatter definerte utslippskilder i henhold til kvotetillatelse for Hammerfest LNG, sist endret 15.mars 2015 (Tillatelsesnr T). Metode for beregning av kvotepliktige utslipp er nærmere beskrevet i kvotetillatelsen. Tabell 4.1. Hammerfest LNG og Snøhvitfelt utslippskilder som gir kvotepliktige utslipp Utslippskilde Utslippspunkt Type utslipp Utslippskildekategori 1. CO 2 vent Vent stack på system 22 CO 2 Stor 2. CO 2 lagring Stø formasjon, Snøhvit-felt CO 2 Mindre 3. Diffuse utslipp CO 2 Melkøya CO 2 Mindre 4.2 Måleutstyr Virksomheten benytter differansetrykkbaserte flowmåler for bestemmelse av gassmengden som blir reinjisert eller ventilert til atmosfæren. Oversikter over hvilket måleutstyr virksomheten benytter for mengdemåling for CO 2 lagring er gitt i tabell 4.2. I perioder hvor det er problemer med separasjonsanlegget eller injeksjonen vil CO 2 ventileres til luften og da brukes det følgende måleutstyr, se tabell 4.3. Frekvens for kontroll og vedlikehold av utstyr er registrert i FV-program (forebyggende vedlikeholdsprogram) i SAP og meldes automatisk fra om til ansvarlige ved gitte frekvenser. Dokumentasjon fra utført kalibrering og vedlikehold dokumenteres og arkiveres. Tabell 4.2. Måleutstyr for CO 2 injeksjon /1/. Mengdemåler for CO 2 injeksjon 24-FIQ-1034 E066-AB-24-PE Type Spesifikasjon Tag nr Plassering Målestasjonen måler flow til CO 2 injeksjon Differential trykkmåling ABB 2600T 264DSESST1T1V2E1L1I2C1H3 24-FT-1034 Nedstrøms, CO 2 rekomprimering, CO 2 eksport pump, E1 Usikkerhet (iboende) Denne type har en måleusikkerhet på 0,075 % Stabilitet og usikkerhet ved driftsforhold mbar, t/h (80,2 t/h normal flow) Type Måleskive Spesifikasjon Dosch Messapparate Orifice plate, 8"1500#RTJ,DOSCH,92.16MM Tag nr 24-FE-1034 Plassering Nedstrøms, CO 2 rekomprimering, E066-AB-24-PE Usikkerhet (iboende) +/- 0,5 % Kontrollfrekvens FV program, 24 måneders intervall Tabell 4.3 Måleutstyr for CO 2 ventilering Mengdemåler for CO 2 ventilering til atmosfæren 24-FQ-1110

13 Security Classification: Internal - Status: Draft Page 13 of 22 E066-AB-24-PE Målestasjonen måler flow, sammensatt av trykktransmitter og venturirør Type Differential trykktransmitter Spesifikasjon modell ABB 264DSESST1T1V2E1L1I2C1H3 Tag nr 24-FT-1110 Plassering Nedstrøms, CO2 til atmosfæren fra 24-CX-101 Usikkerhet (iboende) denne type har en måleusikkerhet på 0,075 % Stabilitet og usikkerhet ved driftsforhold 0-80 mbar, t/h Kontrollfrekvens FV program, 12 måneders intervall Utførelse kalibrering Utføres av måleteknikere ved Hammerfest LNG Type Venturirør Spesifikasjon model Dosch Messapparate Classical Venturi Tube H 800 Tag nr 24-FE-1110 Plassering E066-AB-85-JP på toppen av 22-VE-101, El Usikkerhet (iboende) 2 % Kontrollfrekvens FV program, 12 måneders intervall 4.3 Måleprinsipp Flowmåling med måleblende er basert på Bernoullis ligning for energibalanse. Summen av dynamisk og statisk energi er konstant i et sirkulært rør, hvor mediet utfyller hele rørtverrsnittet. Det strømmende mediet skal befinne seg i ren tilstand og flow endringer skal skje langsomt, altså uten pulseringer. En restriksjon (måleblende eller venturi) i en rørledning vil endre energi-sammensetningen. Hastigheten i innsnevringen økes, og trykket endres. Trykket måles før og etter restriksjonen og det fremkommende differansetrykket er utrykk for gjennomstrømningen. Massestrøm, Q m, beregnes i hht. ISO :2003. Mellom differansetrykk p og flow Q m er det en kvadratisk sammenheng som uttrykkes i formelen: Massestrøm 1 Q m K 2 p ( 1) Diameter forhold d / D (2) 4.4 Sammensetning CO2 gassen som injiseres i Stø inneholder mol % CO2. Analyseresultater fra 2015 og 2016 september er oppgitt i tabell 4.4, ref. CO2 vent (22AP1075) link. Tabell 4.4 Måleutstyr for CO 2 ventilering mol % (gjennomsnitt) standard avvik vekt % CO 2 98,873 0,983 99,420 % Methane 0,572 0,546 0,210 % Ethane 0,072 0,094 0,049 % Propane 0,022 0,017 0,023 % i-butane 0,013 0,012 0,017 % n-butane 0,011 0,004 0,015 % i-pentane 0,012 0,011 0,019 % n-pentane 0,010 0,001 0,017 % Nitrogen 0,361 0,702 0,231 % nmvoc 0,194 0,174 0,193 %

14 Security Classification: Internal - Status: Draft Page 14 of 22 Benzen 0,027 0,009 0,638 % H2S ppm Volum 24,326 3,645 0,002 % CO 2 innhold 99,42 vekt %, H 2 S innhold 0,002 vekt %, CH 4 innhold 0,210 vekt % og nmvoc innhold 0,193 vekt % av totalt mengden av gass ventilert. Manuell prøvetaking av gass Prøvetaking gjøres i henhold til prøvetakingsprosessen i ARIS (OM Fiskal prøvetaking og analyse) og analyser gjøres i henhold til OM Prøvetaking og Hammerfest LNG laboratoriums sitt Analyseplan som er forankret i prøvetakingsprosessen. Hammerfest LNG driftslaboratorium tar ukentlig analyse på 22AP1075. Dette er CO 2 fra system 22 - CO 2 fjerningsanlegget, på vei til system 24 for vannfjerning, komprimering og injeksjon, for mer info plassering E066-AB-24- PE og E066-AB-85-JP Analyse for bestemmelse av CO2 innhold i gass-strømmen Analysen skal utføres i henhold til anleggets laboratorieprosedyrer H-15 Multimetode på Mikro GC. Tabellen 4.5. gir en oversikt over prøvetakingsmetoder og analysemetoder som benyttes for bestemmelse av CO 2 innhold i gass-strømmen. Tabell 4.5. Metoder for prøvetaking og analyse for bestemmelse av bedriftsspesifikke utslippsfaktorer Hvordan tas prøvene og analysene Mediu m Analys e Metode for prøvetaking og analyse Analyse Frekvens for prøvetaking og analyser Frekvens for bestemmels e av utslippsfaktor Prøvetakingspunkt Prøvetaking Prøvetaking Prøvetaking Analyse Komment ar 22AP1075 A CO2- gass 22-VD- 101 Manuel t uttak GC driftslab. ISO 10715:19 97 ASTM D Ukentlig Ukentlig Ukentlig For driftskontroll 4.5 Bestemmelse av CO2 utslipp av punktutslipp på Melkøya Beregninger av årlige CO2-utslipp fra fangstanlegg utføres som beskrevet i MR forordningen artikkel 41 og Annex VIII avsnitt 3, ligning 1: Driftstimer per år Total CO 2 -utslipp årlig (tonn) = ΣVentilert CO2 gass i (tonn)* CO2 konsentrasjon (vekt %) i=1 CO2 konsentrasjon (vekt %) er 100 vekt % 4.6 Beregning av diffuse CO2 utslipp Oversikt over CO2 utslippspunkter er gitt i kapittel 3.6. Beregning av diffuse CO2 utslipp fra fangstanlegg og injeksjonsanlegget på Melkøya og rørledningen er beskrevet i notet Vurdering av metode for bestemmelse av diffuse CO2 utslipp. 5 OVERVÅKING AV CO 2 LAGRING I GEOLOGISK FORMASJON Formålet med overvåking er å overvåke bevegelsen av CO 2 i reservoaret, detektere vesentlige uregelmessigheter, verifisere at CO 2 som lagres i geologisk formasjon blir værende der og ikke lekker opp, sammenligne CO2 faktiske og modellert bevegelse i lagringssted. I tillegg vil overvåking kunne detektere eventuelle lekkasje i injeksjonssystemet.

15 Styrende dokument : Måleprogram og overvåkingsplan for fangst, transport og lagring av CO2 5.1 Seismikk (2D, 3D + 4D-tidsakse) frekvens og tidsplan Seismikken brukes regelmessig for å overvåke CO2 lagring. Det er samlet inn 2 dimensjonal (2D), 3 dimensjonal (3D) og 4 dimensjonal (4D) form: - - 3D grunnlagsundersøkelse ble gjennomført i 2003 og nye innsamlinger ble gjort i 2009, 2011, 2012 og D grunnlagsundersøkelse ble gjennomført i 2006, dette er referanse for overvåking av CO2 i reservoaret og ny innsamling ble gjort i 2009 og D seismikk har bedre oppløsning en 3D, hjelper å identifisere CO2 og vannbevegelser i reservoaret 4D seismikk gir mulighet til å overvåke CO2 bevegelse i vertikal og horisontal retning. Man kan sammenligne og validere simuleringsmodellen for å oppdatere CO2 front og oppførsel. «Time -lapse» eller 4D seismikk har vist seg å være meget effektivt for å overvåke den injiserte CO 2-ens bevegelse i formasjonen. 4D-seismikk går ut på å sammenligne resultater fra seismiske 3D -undersøkelser som er utført med forskjellige tidsintervaller. Det er utført tre seismiske innsamlinger i 2011, 2012 og 2014 etter man begynte å injisere CO2 (7120/4 -F -2H) i Stø formasjon (april 2011). På grunn av stor akustisk kontrast mellom CO2 og vann, får man et tydelig seismisk sig nal hvordan CO2 -en har bredt seg ut i sandsteinreservoaret (Figur 5.1. og 5.2). Figur 5.1 viser 4D amplituden av CO 2 plumen i perioden mellom og Sterk 4D signal er hovedsakelig knyttet til væske utskiftings effekten der CO2 erstatter vann i porene. Sterk 4D amplitud en nær CO2 injektoren er også mest sannsynlig knyttet til ter misk oppsprekking på grunn injeksjon av kaldt CO2. CO2 som injeseres har en temperatur på 21 C og reservoar har rundt 91 C. CO2 injeksjon vil fore til nedkjøling av reservoaret og dannelse av sprekker. Figuren 5.1. viser tydelig at CO2 følger Stø2 laget i reservoraret og migrerer seg ikke til Stø3. Dette skyldes mye lavere permeabilitet i Stø3 i forhold til Stø2. Utbredelse av CO2 plume n er tydelig og migrasjonen er hovedsakelig i vestli g retning. Hovedfokus i de siste årene har vært CO 2 migrasjon inne i Stø formasjon o g om den beveger seg mot gass -sone og optimalisering reservoar simuleringsmodell fo r å matche den med 4D seismisk data. Eksempel på sammenligning mellom seismiske data og reservoar -simuleringsmodell er vist i figur 5.2. Reservoar simuleringsmodell er det viktigste verktøyet for å simulere CO2 flow i fremtiden. Figure 5.1 4D amplitudevariasjonen (%) av CO2 plumen i perioden mellom (venstre) og (høyre) på Snøhvit (F-segment) Security Classification: Internal - Status: Draft Page 15 of 22

16 Security Classification: Internal - Status: Draft Page 16 of 22 Styrende dokument : Måleprogram og overvåkingsplan for fangst, transport og lagring av CO2 Figure 5.2 4D amplitudevariasjonen (%) simulert mode l (venstre ) og 4D seismikk (høyre ) 5.2 Trykkutvikling (pressure/temperatur gauge) Trykk og temperatur oppfølges jevnlig som del av den daglige driftsoppfølgingen av havbunnsinstallasjoner, se kap. 6.2 Overvåking av CO2 injeksjonsbrønn. Trykk og temperatur gir betydelig informasjon om CO2 bevegelsene i reservoaret. Fall - off tester gjennomføres for å monitorere injek tiviteten i CO2 injektoren og detektere endringer rundt brønnen. Figure 5.3 T rykk og CO2 injisert volum i Stø formation

17 Security Classification: Internal - Status: Draft Page 17 of OVERVÅKNINGSPLAN FOR LAGRET CO2 Parametere som overvåkes i forbindelse med fangst- og lagring av CO 2 ved Hammerfest LNG og Snøhvitfelt: Nærvær, sted og migreringsvei for CO 2 i undergrunnen CO 2 -volumstrøm CO 2 trykk og temperatur ved injeksjonsbrønnhode Tabell 6.1. Overvåking for Snøhvitfelt for perioden Aktivitet Offshore Biologi og sediment kjemi (regulert av aktivitetsforskriften med veiledning) x x x x x x x Seismikk CO 2 injeksjon x x x x x x Identifisering av diffuse CO 2 utslipp og lekkasjesøk med FLIR x x x x kamera Trykkutvikling x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Fall-off tester for å monitorere injektiviteten i CO 2 injektoren x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Inspeksjon av CO 2 rørledning x x x x x x x x x x x x x x x x x x 6.1 CO2-volumstrøm CO2-volumstrøm til injeksjon overvåkes kontinuerlig med måleskive (Tag 24-FE-1034, Orifice plate, 8"1500#RTJ,DOSCH,92.16MM). Måler er plassert nedstrøms CO2 rekomprimering (E066-AB-24-PE , ref. kap. 4.2 Måleutstyr) 6.2 Overvåking av CO2 injeksjonsbrønn Drift av CO2 injeksjonsbrønnen (F-2H og G-4H) gjennomføres iht. ARIS prosess OM Operering av brønn, OM Testing av brønnbarriereelementer og OM Etablerer/oppdatere kriterier for operering av brønn. CO2-trykk og temperatur på brønnhodet av CO2 -injektoren overvåkes kontinuerlig iht. ARIS-krav R «Overvåking av trykk og temperatur». Det er implementert alarmer for brønnhodetrykk for å sikre at endringer i brønnoppførsel blir oppdaget raskt. Alarmer for injekjsonsbrønn er beskrevet i System- og operasjonsdokument system 18 Installasjon havbunn E066 SD A YP 1018, der alarmgrenser, årsak, konsekvens og tiltak er beskrevet, tabell 6.2. Tabell 6.2. Alarmer på injekksjonsbrønn G-4H Alarm Årsak Verdi 18PTG410, PAL Ved injeksjon kan alarmen indikere lekkasje mot sjø eller 75 Bar Injeksjonstrykk tilstøtende linjer med lavere trykk. 18PTG410, PALL Ved injeksjon kan alarmen indikere lekkasje mot sjø eller 60 Bar Injeksjonstrykk tilstøtende linjer med lavere trykk 18PTG423A, PAL Dette er en indikajson på mulig lekkasje mot sjø 75 Bar Trykksensor nedstrøms Choke 18PTG423A, PALL Trykksensor nedstrøms Choke Dette er en indikajson på mulig lekkasje mot sjø 60 Bar I tillegg er installert nedihulls trykk og temperatursensorer. Kabelen til sensoren er festet til tubingen inne i ringrommet og sender data til kontrollsystemet på land. Periodiske injeksjonstester (fall off test) utføres jevnlig for verifikasjon av trykk og injektivitet.

18 Styrende dokument : Måleprogram og overvåkingsplan for fangst, transport og lagring av CO2 6.3 Seismiske undersø kelser Seismikk gir best avbilding av CO2 i undergrunnen, og dermed gir best mulighet til å spore CO2 når den sprer seg ut fra injeksjonspunktet og oppdage uheldige migrasjon av CO2. Derfor er det valgt 4D seismikk som primær monitoreringsmetode. Når CO2 injiseres i G-segmentet skal den overvåkes med 4D seismikk på tilsvarende måte som i F2H. Neste 4D seismik k planlegges å gjennomføre i Figur 6.1 Seismisk data og reservo ar modell ering for Snøhvifelt 6.4 Reservoarsimuleringsmodell Det brukes reservoarsimuleringsmodell til prognose av trykk utvi kling og CO2 migrasjon. I G-segment skal det brukes den samme modellen som fo r F-2H. Reser voarsimulering kombineres med 4D seismiske unde rsøkelser. Figur 6.2 CO2 migrasjon i reservoar og simuleringsmodel l I tillegg brukes det Reveal 1, integrert reservoarsimulerings model, der hoved fokus er å studere kjølings effekten i reservoraet når CO2 injiseres på 21 C (Figur 6.3). CO2 injeksjon vil fø re til nedkjøling av reservoaret og dannelse av sprekker. 1 Reveal is a tool for integrated reservoir and specialist reservoir studies including thermal and hydraulic fracturing. REVEAL integrates well modelling, reservoir modelling, fracture modelling and Rock Mechanics Security Classification: Internal - Status: Draft Page 18 of 22

19 Security Classification: Internal - Status: Draft Page 19 of 22 G-4H injeksjon Figur 6.3 Prognose av reservoartemperatur og effekten av kald injeksjon 6.5 Tiltak ved lekkasje eller uregelmessigheter Brønn Alarmgrenser skal brukes til å sikre at brønnene opereres innenfor de angitte operasjonsbegrensningene (ref. R Bruk av alarmgrenser for overvåking av brønn). Alarmer skal opprettes for tidlig påvisning av lekkasjer i brønnen. I tilfelle endringer i driftsparametrene skal alarmgrensene gjennomgås på nytt. Ved en eventuell lekkasje gjennom en operativ brønn, vil lekkasjen utredes og kvantifiseres med egnet metode. Ved lekkasje gjennom brønn vil usikkerheten være avhengig av metode for kvantifisering. Reservoar Ved oppdagelse av en eventuell lekkasje vil 4D seismikk benyttes til å undersøke og kvantifisere lekkasjen. Rørledning Lekkasje som oppstår utenfor inspeksjonsintervall vil kunne oppdages ved at trykket på rørledningen ikke er konstant under nedstenginger. Ved verifisert lekkasje til sjø skal DFU11 "Lekkasje fra rørledning/undervannsutstyr" i Beredskapsplan Hammerfest LNG - linje 1 - WR2181 benyttes. 7 ANSVARSOVERDRAGELSE OG OVERVÅKNING ETTER NEDSTENGNING Ansvaret for lagringslokaliteten er forutsatt overdratt til staten når Snøhvitfelt blir permanent forlatt. En havbunnsundersøkelse med oppløsning under 1m*1m eller 4D seismikk vil gjennomføres av operatøren ved ansvarsoverdragelse, for å verifisere at CO2 er lagret. Eventuell videre overvåkning vil gjennomføres i henhold avslutningsplan ved avslutning av petroleumsvirksomheten jfr. petroleumsforskriften kapitel 6, RAPPORTERING Krav til rapportering følger av forurensningsforskriften Statoil skal hvert år oversende rapport til Miljødirektoratet innen 15. mars. Kvotepliktige virksomheter skal rapportere sine kvotepliktige CO2-utslipp til Miljødirektoratet innen 31. mars året etter at utslippene fant sted. Årsrapport utarbeides i henhold til Miljødirektoratets sine retningslinjer på rapporteringsskjema utarbeidet av Miljødirektoratet. Innrapporteringen skjer gjennom den offentlige elektroniske rapporteringskanalen Altinn ( Utslippstallene er grunnlaget for et korrekt klimakvoteoppgjør som skal foretas innen 30. april samme år. 9 OPPDATERING AV PLAN Overvåkingsplanen oppdateres iht. kriterier gitt i forurensningsforskriften kap.35, vedlegg II. Overvåkningsplanen evalueres hvert år og i etterkant av seismiske undersøkelser. Risikoanalysen knyttet til CO2 lagring på Snøhvit oppdateres etter behov.

20 Security Classification: Internal - Status: Draft Page 20 of TILLEGGSINFORMASJON 10.1 Forkortelser som er benyttet ARIS BHP BHT FV GC LNG LPG Pgauge Qinj ROV WHP Styringssystem i Statoil Gaugetrykk Temperatur på gauge Forebyggende Vedlikehold Gasskromatograf Liquefied Natural Gas Liquified Petroleum Gas - Våtgass Gaugetrykk Injeksjonsrate Remote operated vehicle Brønnhodetrykk 10.2 Endringer fra forrige versjon Revisjonsliste: Dato Versjon Tittel Oppbevaring Ansvarlig 30/ Måle- og overvåkingsprogram for CO2-injeksjon og lagring for CO2 fra brønnstrømmen Teamsite: DPN SSU ON Safety and Sustainability Heike Moumets Ann-Kathrin 28/ Snøhvitfelt 2 Måle- og beregningsprogram for CO2 ventilert fra fangstanlegg på Melkøya og lagring av CO2 i Snøhvitfelt link 8/ Måle- og beregningsprogram for CO2 ventilert fra fangstanlegg på Melkøya og lagring av CO2 i Snøhvitfelt link SNO Environment Teamsite: DPN SSU ON Safety and Sustainability/SNO Environment/Klimakvotesø knad periode DPN SSU Authority relations AU-SNO Prestbakmo Heike Moumets Raquel Rodriguez Gonzalez 10.3 Referanser 1. E066-AB-J-DF-0002 Instrument Datasheet for Orifice, Venturi & Meter Run 2. Light Well Intervention Snøhvit Well 7121/4-F-2 H Results & evaluation (2011) 3. NIR rapport for Snøhvitfelt (2009) 4. NIR rapport for Snøhvitfelt (2010) 5. Technical Achievment 2010 Snøhvit CO2 Storage: Snøhvit CO2 Tubåen Fm storage capacity and injection strategy study (2010)

21 Security Classification: Internal - Status: Draft Page 21 of 22 Vedlegg 1. Beskrivelse CO2 vent punkter og drift scenario Ventpunkt Målepunkt/metode Kommentar Driftscenario Ingen ventilering 24FI1034 Væske CO2 til injeksjon Når system 24 er i drift vil all CO2 fra fangstsystemet (22) gå her. CO2 atmosfærisk 24FI1110 Dette er hoved-vent som benyttes når man ikke injiserer Når systemet 24 er ute av drift vil hele CO2 strømmen gå ut her. vent CO2. Atmosfæriske vent punkter N/A Mekaniske sikkerhetsventiler har meget lav frekvens for åpning, og primærhensikt er å ivareta Kan få utslipp under normal drift, dersom trykk overstiger set-punkter på mekaniske sikkerhetsventiler. sikkerhet. Utslipp fra denne type vent ansees å være forsvinnende små, da disse er å anse som "last line of defence" dersom kontrollsystem og sikkerhetsinstrumenterte systemer svikter. Flow rate måling er ikke industripraksis. Anti-surge vent N/A Denne venten benyttes ved tilfellet av kompressor-trip. Når kompressor tripper vil da også all CO2 oppstrøms kompressor ventileres ut fra CO2 Ved en tripp av kompressor vil man i noen sekunder ha utslipp fra denne vent. Ansees som en initiell hendelse for systemstans, med påfølgende ventilering fra atmosfærisk vent. atmosfærisk vent (ref. ventpunkt #1, 24FI1110), og ansees som ubetydelig i forhold til totalutslippet som følger trippen i tiden det tar å starte opp kompressoren igjen. Rørledningsvent Volumberegninger av segment Denne vent benyttes meget sjelden. Det er mulig å foreta estimat på mengde som Revisjonsstans. Spesielle operasjoner som krever kontrollert drenering av væske CO2. dreneres, og som dermed ventileres. Dette må vurderes fra tilfelle til tilfelle, avhengig av hvilken del av væskesegmentet som dreneres. CO2 vent box Volumberegninger av segment For sikkerhetsventilene som føder inn i vent box er det ikke mulig å estimere mengde. For spesielle operasjoner som drenering vil det være mulig å Revisjonsstans. Spesielle operasjoner som krever kontrollert drenering av væske CO2. Samt under normaldrift, dersom sikkerhetsventiler løfter. foreta estimering basert på hvilket segment som dreneres. Kompressor tetningsgass vent 10% av 24FI1390 Normalt går ca 10% av tetningsgass for 24-kompressor til «seal vent line» 24-CX-103. For normal drift er dette i størrelsesorden 60Nm3/h. Under normal drift.

22 Security Classification: Internal - Status: Draft Page 22 of 22