AU-SNO-007 Måle- og beregningsprogram for CO2 ventilert fra Security Classification: Internal - Status: Draft Page 1 of 19
AU-DPN ON SNO-00171 Tittel: Måle- og beregningsprogram for CO2 ventilert fra fangstanlegg på Melkøya og lagring av CO2 i Snøhvitfelt Dokumentnr.: Kontrakt: Prosjekt: AU-DPN ON SNO-00171 Gradering: Internal Utløpsdato: Distribusjon: Status Final Utgivelsesdato: Rev. nr.: Eksemplar nr.: 2014-10-08 1 Forfatter(e)/Kilde(r): Heike Moumets Raquel Rodriguez Gonzalez Omhandler (fagområde/emneord): CO2 lagring, CO2 vent, diffuse utslipp fra fangstanlegg Merknader: Trer i kraft: Oppdatering: 2014-10-08 rev 3 Ansvarlig for utgivelse: Myndighet til å godkjenne fravik: Utarbeidet (organisasjonsenhet): SSU ENV EC ON SNO PTEC Ansvarlig (organisasjonsenhet): SSU ENV EC ON SNO PTEC Anbefalt (organisasjonsenhet): DPN SSU ON ON SNO PTEC Godkjent (organisasjonsenhet): DPN ON SNO Utarbeidet (navn): Heike Moumets Raquel Rodriguez Gonzalez Ansvarlig (navn): Heike Moumets Raquel Rodriguez Gonzalez Anbefalt (navn): Per Henry Gonsholt Roger Inge Johansen Godkjent (navn): Knut Gjertsen Security Classification: Internal - Status: Draft Page 2 of 19
Innhold 1 Formål... 4 2 Ansvarsforhold... 4 3 Generell beskrivelse... 5 3.1 Beskrivelse av reservoar... 5 3.2 Beliggenhet av CO 2 injeksjonsbrønn - F-2 H... 6 3.3 CO 2 injeksjon brønn spesifikasjon... 7 3.4 CO 2 re-injeksjon system... 8 3.5 Oversikt over CO2 utslippspunkter for CO2-fangst og kompresjonssystemet Hammerfest LNG... 9 4 Flowmåling... 10 4.1 Måleprinsipp... 12 5 Sammensetning... 12 6 Bestemmelse av CO2 utslipp av CO2 fangstanlegg på Melkøya... 14 7 Verifisering diffuse utslipp av CO2 fra fangstanlegg på Melkøya... 14 8 Overvåking av CO 2 lagring i geologisk formasjon... 14 8.1 Seismikk (2D, 3D + 4D-tidsakse) frekvens og tidsplan... 14 8.2 Trykkutvikling (pressure/temperatur gauge)... 16 9 Monitoring plan... 16 10 Rapportering... 17 11 Tilleggsinformasjon... 17 11.1 Forkortelser som er benyttet... 17 11.2 Referanser... 17 Vedlegg. Beskrivelse CO2 vent punkter og drift scenario... 18 Security Classification: Internal - Status: Draft Page 3 of 19
Revisjonsliste: Dato Versjon Tittel Oppbevaring Ansvarlig 30/12-2011 28/10-2013 1 Måle- og overvåkingsprogram for CO2- injeksjon og lagring for CO2 fra brønnstrømmen Snøhvitfelt 2 Måle- og beregningsprogram for CO2 ventilert fra fangstanlegg på Melkøya og lagring av CO2 i Snøhvitfelt link Teamsite: DPN SSU ON Safety and Sustainability SNO Environment Teamsite: DPN SSU ON Safety and Sustainability/SNO Environment/Klimakvotesøknad periode 2013-2020 Heike Moumets Ann-Kathrin Prestbakmo Heike Moumets Raquel Rodriguez Gonzalez 1 Formål Dokumentet beskriver måle- og overvåkingsprogram 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. Hensikten med dette måleprogrammet er å beskrive hvordan bedriften oppfyller kravene i tillatelse til virksomhet etter forurensningsloven for Hammerfest LNG (datert 16.12.2013), Mdir ref 408/2011-169, klimakvoteforskriften, Forordning (EU) nr. 601/2012 om overvåking og rapportering av klimagassutslipp (MR-forordningen Monitoring and reporting of greenhouse gas emissions pursuant to Directive 20/87/EC), samt tillatelse til kvotepliktige utslipp med tilhørende overvåkingsplan MR forordning og lagringsdirektivet (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) 2 Ansvarsforhold Generell beskrivelse av de viktigste aktørene og tilhørende ansvar for oppfølging av måle- og overvåkingsprogram for CO 2 ventilert fra fangstanlegg og lagring av CO 2 fra brønnstrømmen i Snøhvitfelt Leder drift Overordnet ansvar for at installasjonen overholder krav/forpliktelser i utslippstillatelsen, klimakvoteforskriften og MRforordninger, og at avvik rapporteres og følges opp i Synergi. Laboratorium Sikre enhetlig drift av laboratoriet på Melkøya, og at det er akkreditert ihht. ISO 17025. Ansvar for oppfølging av prøvetaking (eventuelt i samarbeid med driftspersonell og/eller fiskal måling), laboratorieanalyser og kvalitetssikring av analyser/resultater. Laboratorieingeniør 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. Måletekniker Security Classification: Internal - Status: Draft Page 4 of 19
Ansvar for arkivering av all relevant dokumentasjon, sertifikat, rapporter m.m. som er knyttet mot utslippskilder. PETEK- ingeniør petroleumsteknologi Ansvar for datainnsamling, tolking av resultater og overvåking av CO2 lagring i geologisk formasjon. Miljøingeniør Overordnet ansvar for å påse at enheten overholder kvotetillatelse og måleprogram. Miljøingeniør er enhetens kontaktperson mot Miljødirektoratet og ansvarlig for rapportering til myndigheter. 3 Generell beskrivelse Hammerfest LNG mottar rikgass fra Snøhvitfeltet også kalt Snøhvitområdet. Snøhvitfeltet omfatter flere funn og forekomster i Askeladd- og Albatross-strukturene i tillegg til Snøhvit som ligger i blokkene 7120/6-9 og 7121/4-7 i Barentshavet i den sentrale delen av Hammerfestbassenget. Produksjonsreservoarene er av jura alder og befinner seg fra 1800 til 2350 m under havbunnen. De har en tykkelse på 50-120 m. Snøhvitfeltet er et gass-kondensatfelt med en underliggende oljesone. Snøhvit produserer fra to brønnrammer med til sammen seks produksjonsbrønner. Albatross produserer fra en brønnramme med tre produksjonsbrønner. I tillegg injiseres CO2 i en CO2 injeksjonsbrønn på F-segmentet. Snøhvitutbyggingen omfatter havbunnsinstallasjoner, flerfasetransport av gass og kondensat i rørledning til land på Melkøya, prosessanlegg Figur 3.1. Beliggenhet av Snøhvitfelt og Hammerfest for produksjon av LNG, kondensat og LPG. Anlegget ble satt i drift i 2007. Overvåking av brønner og styring av ventiler offshore skjer fra landanlegget. 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 CO2 fra brønnstrømmen sendes i retur til feltet, og injiseres i Stø formasjon. LNG, kondensat og LPG skipes til markedet. 3.1 Beskrivelse av reservoar Naturgassen fra Snøhvit og Albatross inneholder 5-8 % CO 2. CO 2 fra fødegassen fjernes, komprimeres og injiseres i vannsonen i Stø reservoaret. Rundt 700 000 tonn CO 2 skal fjernes hvert år fra fødegassen ved full produksjon. CO 2 injeksjonsbrønn 7121/4-F-2H ble boret i 2005 og CO 2 injeksjonen i F-2 H startet i april 2008 /2/. I begynnelsen ble CO 2 injisert i Tubåen reservoaret som ligger under Stø og Nordmela. Tubåen er et vannfylt reservoar. Under CO 2 injeksjon i Tubåen traff man på utfordringer. Slik at under intervensjonen i april i 2011, ble det besluttet å forlate Tubåen som CO 2 lagringsreservoar. Det ble satt to HEX-plugger for å isolere Tubåen, Stø ble perforert og siden april 2011 har CO 2 blitt injisert i vannsonen i Stø. Stø er det gassbærende reservoaret (tabell 2.1.). Security Classification: Internal - Status: Draft Page 5 of 19
Tabell 2.1. Viktige geologiske parametere i Stø reservoar Geologiske parametere i Stø reservoar Reservoar trykk 220-264 bar Temperatur 91 C Porøsitet i Stø 15 % Permeabilitet i Stø Dybde Stø reservoar Vanndybde F-template Lengde til Melkøya 400 md 2450 m 330 m 152 km 3.2 Beliggenhet av CO 2 injeksjonsbrønn - F-2 H CO 2 injektoren F-2 H ligger på F-segmentet i den vestre delen av Snøhvit reservoaret (figur 3.2). Rørledningen fra Melkøya til template F er 152 km (figur 3.3 og 3.4). Det er lagt en 8 tommers CO 2 ledning. Figur 3.2. Lokalisering av F-2 H på F-segmentet Security Classification: Internal - Status: Draft Page 6 of 19
Figur 3.3. Feltoversikt Snøhvitfelt Figur 3.4. CO 2 injektor med perforeringer i Tubåen (1), HEX-plugger (2) og perforeringer i Stø (3). 3.3 CO 2 injeksjon brønn spesifikasjon 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). Security Classification: Internal - Status: Draft Page 7 of 19
3.4 CO 2 re-injeksjon system Alle fasiliteter for fjerning, komprimering og reinjisering av CO 2 er plassert onshore på Melkøya utenfor Hammerfest. CO 2 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 LNG-prosessen. CO 2 fjernes fra fødegassen i en absorber ved at CO 2 selektivt absorberes i en motstrøms amdea aminvæske. I absorbenten reduseres CO 2 -innholdet i fødegassen fra ca. 6 volum % til under 50 vppm. CO 2 som fjernes blir kondensert, komprimert og deretter reinjisert i Stø. Ved driftsproblemer i injeksjonssystemet blir CO 2 sluppet ut til atmosfæren. CO 2 re-injeksjonssystemet vises i figur 3.5. De indikerte fysiske og målte verdier er forventede verdier. Figur 3.6 viser fasediagrammet til CO 2. De åtte numrene i fasediagrammet viser hvilken fase CO2 er i på de ulike stadiene. Figur 3.5. CO 2 re-injeksjonssystem med CO 2 fasediagram Figur 3.6. CO 2 fasediagram Security Classification: Internal - Status: Draft Page 8 of 19
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. 3.5 Oversikt over CO2 utslippspunkter for CO2-fangst og kompresjonssystemet Hammerfest LNG Totalt er det vurdert å være 6 type utslippspunkter, se figur 3.7 og drift scenario er gitt i vedlegg 1. Venting point #1: CO2 atmosfærisk vent Ventilering av CO2 gjøres i all hovedsak fra en egen atmosfærisk vent stack som er plassert nedstrøms system 22 (CO2 fjerningssystemet) og oppstrøms første kompressortrinn i system 24 (rekompresjonssystemet). Dette er en 32'' stack som har kapasitet til å ventilere hele CO2 strømmen fra CO2 stripper (typisk 70-90 t/h avhengig av produksjonsrate og fødegass-sammensetning). Inn på denne stacken føder også en rekke sikkerhetsventiler, som ved prosessforstyrrelser (overtrykk) vil løfte slippes ut her under normal drift. Alle strømmer som føder inn her vil måles av 24-FI-1110, (se tabell 4.2. Måleutstyr for CO 2 ventilering), og representerer hele CO2 utslippet når man ikke injiserer CO2 offshore. Venting point #2: Atmosfæriske vent-punkter Det finnes også noen sikkerhetsventiler som ikke føder inn på den atmosfæriske vent stacken. Ved overtrykk i sine respektive segmenter vil disse løfte og slippe CO2 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 CO2 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 forårskaet av en kompressor tripp, som betyr at all CO2 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: CO2 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 CO2 rørledningstrykkavlastnings-vent er for spesielle dreneringsoperasjoner eller trykkavlastning (delvis avblåsing for brønntesting) av rørledningen for flytende CO2. En fullstendig trykkavlastning av CO2-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. Venting point #5: CO2 vent box For deler av systemet der CO2 foreligger i væskeform vil ventilering foregå via en såkalt 'CO2 vent' box. Det vil si at alle sikkerhetsventiler plassert i de deler av systemet som har flytende CO2 føder inne i en stor boks (4x4x3 meter) der tørris som dannes ifm trykkreduksjon faller ned i boksen og fordamper, og gassfase CO2 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. Security Classification: Internal - Status: Draft Page 9 of 19
For spesielle operasjoner, som drenering ifm en revisjonsstans vil det være mulig å foreta volumestimering basert på hvilket segment som dreneres. Venting point #6: CO2 seal gas ( tetningsgass ) vent Normalt går ca 10 % av tetningsgass for 24-kompressor til «seal vent line» 24-CX-1, som betyr at normalt sett er ca. 60 Nm3/h som ventileres via 24-CX-1. Tetningsgassen er CO2 som tas fra utløpet av 3. kompressortrinn, og rate kan måles som 10 % av flowmåler 24-FI-1370. Figur 3.7. Ventilering punkter og masse balanse 4 Flowmåling 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 4.1. I perioder hvor det er problemer med separasjonsanlegget eller injeksjonen vil CO 2 ventileres til luften og da brukes det følgende måleutstyr, se tabell 4.2. 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. Security Classification: Internal - Status: Draft Page 10 of 19
Tabell 4.1. Måleutstyr for CO 2 injeksjon /1/. Mengdemåler for CO 2 injeksjon 24-FIQ-14 E066-AB-24-PE1004-001 Målestasjonen måler flow til CO 2 injeksjon Type Differential trykkmåling Spesifikasjon ABB 2600T 264DSESST1T1V2E1L1I2C1H3 Tag nr 24-FT-14 Plassering Nedstrøms, CO 2 rekomprimering, CO 2 eksport pump, E1 Usikkerhet (iboende) Denne type har en måleusikkerhet på 0,075 % Stabilitet og usikkerhet ved driftsforhold 0-250 mbar, 0-100 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-14 Plassering Nedstrøms, CO 2 rekomprimering, E066-AB-24-PE-1004-001 Usikkerhet (iboende) +/- 0,5 % Kontrollfrekvens FV program, 12 måneders intervall Tabell 4.2 Måleutstyr for CO 2 ventilering Mengdemåler for CO 2 ventilering til atmosfæren 24-FQ-1110 E066-AB-24-PE1007-001 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, 0-100 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-0051-019 - på toppen av 22-VE-101, El 143.050 Security Classification: Internal - Status: Draft Page 11 of 19
Usikkerhet (iboende) 2 % Kontrollfrekvens FV program, 12 måneders intervall 4.1 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 5167-2:20. Mellom differansetrykk p og flow Q m er det en kvadratisk sammenheng som uttrykkes i formelen: Massestrøm 1 Q m = K β 2 p ρ ( 1) Diameter forhold = d / D β (2) 5 Sammensetning Sammensetning av CO 2 som injiseres baserer på målinger som ble utført for CO 2 ventilering fra 21.april til 1.september 2010, dette ga følgende resultater: CO 2 innhold 99,549 vekt %, H 2 S innhold 0,0066 vekt %, CH 4 innhold 0,331 vekt % og nmvoc innhold 0,088 vekt % av totalt mengden av gass ventilert. I tillegg tar Hammerfest LNG driftslaboratorium ukentlig analyse på 22AP1075. Dette er CO 2 fra system 22 - CO 2 fjerningsanlegget, på vei til system 24 for vannfjerning, komprimering og injeksjon. Prøvetaking og analyse gjennomføres følgende måte (se tabell 5.1.). Manuell prøvetaking av gass Prøvetaking gjøres i henhold til prøvetakingsprosessen i ARIS (OM01.06.05 - Fiskal prøvetaking og analyse) og analyser gjøres i henhold til OM01.05.08 Prøvetaking og Hammerfest LNG laboratoriums sitt Analyseplan som er forankret i prøvetakingsprosessen. Analyse for bestemmelse av CO2 innhold i gass-strømmen Analysen skal utføres i henhold til anleggets laboratorieprosedyrer H-15 Multimetode på Mikro GC. Tabellen 5.1. gir en oversikt over prøvetakingsmetoder og analysemetoder som benyttes for bestemmelse av CO 2 innhold i gass-strømmen. Security Classification: Internal - Status: Draft Page 12 of 19
Tabell 5.1. Metoder for prøvetaking og analyse for bestemmelse av bedriftsspesifikke utslippsfaktorer Hvordan tas prøvene og analysene Prøvetaking s-punkt Medium Prøveta king Metode for prøvetaking og analyse Frekvens for prøvetaking og analyser Analyse Prøvetaking Analyse Prøvetaking Analyse Frekvens for bestemmelse av utslippsfaktor Kommentar 22AP1075A CO2-gass 22-VD- 101 Manuelt uttak GC driftslab. ISO 10715:1997 ASTM D- 1945- Ukentlig Ukentlig Ihht. Målinger utført 21. april 2010 1. september 2010 Faktorer som brukes for beregning CO2 ventilert og CO2 lagret 22AP1075A CO2-gass 22-VD- 101 Manuelt uttak GC driftslab. ISO 10715:1997 ASTM D- 1945- Ukentlig Ukentlig Ukentlig For driftskontroll Security Classification: Internal - Status: Draft Page 13 of 19
fangstanlegg på Melkøya og lagring av CO2 i Snøhvitfelt Trer i kraft Rev. nr. 2014-10-08 6 Bestemmelse av CO2 utslipp av CO2 fangstanlegg 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 % 7 Verifisering diffuse utslipp av CO2 fra fangstanlegg på Melkøya Verifikasjon av diffuse CO2 utslipp fra fangstanlegg og kompresjonssystemet på Melkøya er det mulig å bruke DIAL ((Differential Absorption Lidar) målinger. På samme frekvens som verifikasjon av diffuse utslipp metan (CH4) og nmvoc ihht Utslippstillatelsen (Ref. 408/2011-154, siste oppdatert 22.10.2013, Kap.4.2. Diffuse utslipp metan (CH4) og nmvoc). - DIAL er en laser basert optisk metode for måling av konsentrasjon av ulike gasser på lang avstand. - Metoden kan måle konsentrasjonen av gasser i atmosfæren på opptil 2 km avstand med deteksjonsgrenser i ppb. - I tillegg til lasermålinger er måling av vindhastighet og retning helt nødvendig for å få korrekte verdier. - Målingene foretas over en tilstrekkelig lang periode (to timer) for å kompensere for variasjoner i utslipp som følge av operasjonelle og meteorologiske forhold. - Hvert område bør måles på forskjellige dager med forskjellig vindforhold. Dette bedrer resultatet og gjør det enklere å peke ut kilde til det diffuse utslippet.. 8 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. 8.1 Seismikk (2D, 3D + 4D-tidsakse) frekvens og tidsplan Statoil bruker seismikk regelmessig for å overvåke CO 2 lagring. Det er samlet inn 2 dimensjonal (2D), 3 dimensjonal (3D) og 4 dimensjonal (4D) form: 3D grunnlagsundersøkelse ble gjennomført i 20 og nye innsamlinger ble gjort i 2009, 2011 og 2012, slik at hittil har det blitt samlet inn fire årganger med 3D seismikk. 2D grunnlagsundersøkelse ble gjennomført i 2006, dette er referanse for overvåking av CO 2 i reservoaret og ny innsamling ble gjort i 2009 og 2012. Hyppig innsamling av 2D seismikk hjelper å identifisere CO 2 og vannbevegelser i reservoaret pga. bedre oppløsning enn 3D. Security Classification: Internal - Status: Draft Page 14 of 19
fangstanlegg på Melkøya og lagring av CO2 i Snøhvitfelt Trer i kraft Rev. nr. 2014-10-08 4D seismikk gir mulighet til å overvåke CO 2 bevegelse i vertikal og horisontal retning. Man kan sammenligne og validere simuleringsmodellen for å oppdatere CO 2 front og oppførsel. Eksempel på sammenligning mellom seismiske data og reservoar-simuleringsmodell er vist i figur 8.1. Den vertikale fordelingen av CO 2, fra nyere seismisk innsamlingen, er vist i figur 8.2. Neste 4D seismiske innsamlingen er planlagt i 2014 for å overvåke CO 2 bevegelse i undergrunnen. a.1 a.2 b.1 b.2 Figur 8.1. Sammenligning av målt 4D signal og reservoar simuleringsmodell rundt CO2 injektor brønn F-2 H. Forskjell i amplitude injeksjon nivå fra seismisk data samlet inn i 2011 (a.1) og 2012 (a.2). CO2 metning forskjell mellom 2009 og 2011 (b.1), og mellom 2009 og 2011 (b.2) fra simuleringsmodell. Security Classification: Internal - Status: Draft Page 15 of 19
fangstanlegg på Melkøya og lagring av CO2 i Snøhvitfelt Trer i kraft Rev. nr. 2014-10-08 Figur 8.2. (A), (B) og (C) seismisk linje igjennom CO 2 injektor, viser 2009, forskjell mellom 2009 og 2011, og mellom 2009-2011 i seismisk data. Mottak reservoar er Stø-2 Fm. A B C 8.2 Trykkutvikling (pressure/temperatur gauge) Injeksjon i Tubåen på F-segmentet startet opp i april 2008. Under injeksjon i Tubåen ble det observert en trykkøkning i reservoaret. Trykket ble overvåket daglig og steg etterhvert opp mot oppsprekkingstrykket for bergarten. Det ble besluttet å sette i gang aksjoner for å løse problemet. Det er antatt at det ikke var stort nok volum i Tubåen til å ta imot store mengder CO 2. En intervensjon ble utført i mars april 2011 og resultatet av dette ble at CO 2 nå injiseres i Stø /2/. Trykkutviklingen i reservoaret følges jevnlig som del av den kontinuerlige driftsoppfølgingen og gir betydelig informasjon om CO 2 bevegelsene i reservoaret. 9 Monitoring plan Tabellen 9.1. viser overvåkingsplan for CO 2 lagring i geologisk formasjon. Tabell 9.1. Overvåking for Snøhvitfelt for perioden 2007-2020. 2007 2008 Aktivitet Offshore Biologi og sediment kjemi (regulert av aktivitetsforskriften med veiledning) x x x x x Seismikk CO 2 injeksjon x x x x x x x Verifikasjonsmålinger diffuse CO2 utslipp x x Trykkutvikling x x x x x x x x x x x x x x Inspeksjon langs rørledning (ROV) x x x x x x x x x x x x x x Inspeksjon av rørledning i full lengde x x x 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Security Classification: Internal - Status: Draft Page 16 of 19
fangstanlegg på Melkøya og lagring av CO2 i Snøhvitfelt Trer i kraft Rev. nr. 2014-10-08 10 Rapportering Selskapet skal inntil videre rapportere i hht behovene i National Inventory Report (NIR) hvert år. Utkast til rapport skal senes sammen med egenkontrollrapportene innen 1.mars. Rapporteringskravene vil bli endret når nasjonalt regelverk for CO 2 -lagring kommer på plass /3,4/. 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 (www.altinn.no). Utslippstallene er grunnlaget for et korrekt klimakvoteoppgjør som skal foretas innen 30. april samme år. Verifiserte kvoterapporter skal godkjennes av Miljødirektoratet. 11 Tilleggsinformasjon 11.1 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 11.2 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) Security Classification: Internal - Status: Draft Page 17 of 19
fangstanlegg på Melkøya og lagring av CO2 i Snøhvitfelt Trer i kraft Rev. nr. 2014-10-08 Vedlegg. Beskrivelse CO2 vent punkter og drift scenario Ventpunkt Målepunkt/metode Kommentar Driftscenario Ingen ventilering 24FI14 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 foreta estimering basert på hvilket segment som dreneres. Revisjonsstans. Spesielle operasjoner som krever kontrollert drenering av væske CO2. Samt under normaldrift, dersom sikkerhetsventiler løfter. Security Classification: Internal - Status: Draft Page 18 of 19
fangstanlegg på Melkøya og lagring av CO2 i Snøhvitfelt Trer i kraft Rev. nr. 2014-10-08 Kompressor tetningsgass vent 10% av 24FI1390 Normalt går ca 10% av tetningsgass for 24-kompressor til «seal vent line» 24-CX-1. For normal drift er dette i størrelsesorden 60Nm3/h. Under normal drift. Security Classification: Internal - Status: Draft Page 19 of 19