CO2 Permanent-Speicherung als Feststoff in Basalt, Teilvorhaben: Seismisches Imaging und Monitoring großskaliger C02 Permanent-Speicherung in Basalt

Description: Im PERBAS-Verbund wird die großvolumige (Gt) und permanente Speicherung von CO2 als Feststoff in Basalt methodisch und technologisch weiterentwickelt. Zur Überwachung der Injektion von superkritischem CO2 wird in diesem Teilvorhaben eine neu gestaltete zielhorizont-orientierte Full-Waveform-Inversion seismischer Daten (Target-FWI) entwickelt. Kombiniert mit KI-gestützten Korrelationen soll einerseits eine verbesserte Auflösung der relevanten Untergrundparameter, andererseits eine Reduktion des Rechenaufwands (Kosten) durch effiziente Beschränkung der Berechnungen auf die relevanten Strukturen helfen, um die Herausforderungen für die hochauflösende Auswertungen der Untergrundstrukturen in submarinen Basaltlagerstätten zu überwinden. Die Integration der Target-FWI in die Multi-Parameter Joint Inversion (JI) ermöglicht es seismische und CSEM-Daten im CO2PR-Verbund gemeinsam auszuwerten, um die voneinander unabhängigen, sich ergänzenden Parameter seismische Wellen­aus­breitungs­geschwindigkeit und elektrischer Widerstand, z.B. über strukturelle Kopplung und gesteinsphysikalische Abhängigkeiten, zu nutzen, und um Mehrdeutigkeiten der einzelnen Datenauswertungen zu reduzieren. Die Sensibilität der geophysikalischen Fernerkundung wird dadurch deutlich verbessert. Es werden synthetische und Felddaten benutzt, um die Grenzen der Fernerkundung einzuschätzen und eine Reduzierung der Kontrollbohrungen zu erreichen (erhebliche Kostenreduzierung). Vergleichende Modellstudien (Labor­experimente an realem Kernmaterial, synthetische geophysikalische Datensätze) und neue vulkanologische Modelle aus PERBAS, die ein Reservoir vor, während und nach einer simulierten CO2 Injektion abbilden, dienen zur Parametrisierung des JI-Modellraums. Die JI-Ergebnisse werden zurückgespiegelt. Die Untersuchung der zeitversetzten (time-lapse) Daten soll die Möglichkeiten aufzeigen, inwieweit ein Monitoring einer CO2 Speicherstätte mit seismischen und elektromagnetischen Auswerteverfahren möglich ist.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Überkritisches Kohlendioxid ? Feststoff ? Kernbrennstoff ? Kostenrechnung ? Erdbebenmonitoring ? Kostensenkung ? Leitfähigkeit ? Fernerkundung ? Inversionswetterlage ? Basalt ?

Region: Niedersachsen

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Geldgeber*in)
• TEEC GmbH (Betreiber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)

Time ranges: 2023-06-01 - 2026-05-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Subproject: Seismic imaging and monitoring of large-scale C02 permanent storage in basalt
  Description: In the PERBAS network, the large-volume (Gt) and permanent storage of CO2 as a solid in basalt will be methodically and technologically further developed. To monitor the injection of supercritical CO2, a newly designed target horizon oriented full waveform inversion of seismic data (Target-FWI) is developed in this subproject. Combined with AI-assisted correlations, improved resolution of relevant subsurface parameters on the one hand, and reduction of computational effort (cost) by efficiently restricting calculations to relevant structures on the other hand, should help to overcome the challenges for high-resolution evaluations of subsurface structures in submarine basalt deposits. Integration of the Target-FWI into the multi-parameter Joint Inversion (JI) allows seismic and CSEM data to be jointly evaluated in the CO2PR composite to exploit the independent, complementary parameters of seismic wave propagation velocity and electrical resistivity, e.g., via structural coupling and rock-physical dependencies, and to reduce ambiguities of individual data evaluations. As a result, the sensitivity of geophysical remote sensing is significantly improved. Synthetic and field data will be used to assess the limitations of remote sensing and achieve a reduction in monitoring wells (significant cost reduction). Comparative model studies (laboratory experiments on real core material, synthetic geophysical datasets) and new volcanological models from PERBAS representing a reservoir before, during, and after simulated CO2 injection are used to parameterize the JI model space. The JI results are reflected back. The investigation of the time-lapse data is intended to show the possibilities of monitoring a CO2 reservoir with seismic and electromagnetic evaluation methods. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1124429

Status

Aktiv

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