CO2 froid dans les réservoirs chauds : Intégrité des puits dans le captage et le stockage du carbone – ColdWell

La Capture et le Stockage du CO2 (CSC) est une solution pour atténuer les émissions provenant des sources industrielles importantes. Cependant, sa mise en œuvre à grande échelle dépend de la résolution de défis importants. Le paysage mondial du CSC a connu une croissance notable au cours des cinq dernières années, stimulée par la réponse du secteur privé aux demandes publiques d'une transition vers un avenir à émissions nettes nulles, ainsi que par les changements dans les politiques gouvernementales et les investissements accrus.
Pour de nombreuses régions, notamment en Europe, le stockage offshore émerge comme le choix privilégié, le transport par navire offrant des avantages convaincants, notamment une réduction des dépenses en capital, un risque financier moindre et une flexibilité accrue. Un aspect particulier du transport de CO2 par navire est la température extrêmement basse requise (-53°C à 7 bar) pour le maintenir à l'état liquide.
L'injection d'un fluide aussi froid dans un réservoir dont la température est généralement entre 70°C et 200°C pose de sérieux défis pour garantir l'intégrité du puits, notamment son élément d'étanchéité principal, la gaine du ciment. Les risques identifiés comprennent le décollement du tubage, la fracturation thermique et la formation d'hydrates de CO2 dans la roche réservoir ou de ciment.
Le projet actuel vise à mener une analyse quantitative de l'intégrité du puits dans le contexte de l'injection de CO2 froid dans un réservoir à haute température. Un programme de recherche multidisciplinaire et à multi-échelles a été mis en place, couvrant une grande variété de méthodes et d'outils. Cela va des simulations de thermodynamique et de dynamique moléculaire traitant de la formation d'hydrates de CO2 aux expériences en laboratoire caractérisant les interfaces tubage/ciment/roche, en passant par le développement d'un modèle physique en laboratoire de la structure du puits et des simulations numériques à l'échelle de puits.