На юго-востоке штата Джорджия обнаружили перспективные участки для подземного хранения углекислого газа, которые способны вместить до 19,4 млн. тонн CO2. Они находятся примерно на глубине 1,6 км в толще древних осадочных пород, состоящей преимущественно из песчаников и глинистых субстанций. К такому выводу пришли ученые из Университета штата Оклахома, которые впервые оценили потенциал этой формации с помощью сейсмической инверсии.
Осадочные породы занимают около 85 тысяч км2 под территориями Джорджии и Южной Каролины и ранее уже рассматривались как потенциальное место для геологического хранения CO2. Однако данных о строении пород на глубине, их пористости и способности пропускать углекислый газ было недостаточно. В новой работе ученые подробно исследовали отдельный участок формации площадью около 77 км2 на юго-востоке Джорджии.
Для этого они использовали две линии сейсморазведки длиной 42,5 и 35,6 км, а также данные двух разведочных скважин, пробуренных компанией Chevron в прошлом веке. Основным методом стала сейсмическая инверсия. При обычной сейсморазведке в землю направляют колебания и регистрируют волны, отраженные от границ различных слоев. Сейсмическая инверсия позволяет преобразовать эти сигналы в информацию о свойствах самих пород. Например, ученые определяли акустический импеданс. Этот показатель зависит от плотности породы и скорости распространения в ней звуковых волн. В исследуемой формации более низкий импеданс в целом соответствовал более высокой пористости, означающей больший объем пустот между частицами породы, где потенциально может размещаться CO2.
Наиболее подходящей для хранения оказалась верхняя часть осадочных пород. Ученые выделили два потенциальных резервуара на глубине от 1600 до 1660 м. Толщина пригодных интервалов составила от 8 до 15 м, а их пористость достигала 8%. Песчаники здесь достаточно плотные, поскольку часть пространства между их зернами со временем заполнилась минералами, но такие породы еще могут использоваться для хранения CO2.
Выше перспективных пластов ученые выявили более плотные породы с меньшей пористостью и проницаемостью. Они могут выполнять роль естественного барьера, препятствующего перемещению закачанного CO2 к поверхности. Это особенно важно для подземного хранения. Порода должна не только иметь достаточно свободного пространства для размещения углекислого газа, но и быть надежно перекрыта сверху слоями, способными удерживать его под землей.
Для оценки вместимости ученые учитывали площадь и толщину перспективных пластов, их пористость, плотность CO2 в подземных условиях и долю пространства, которую газ сможет реально занять. Потенциальная емкость исследованного участка составила от 2,6 до 19,4 млн. тонн CO2. Однако эта оценка пока предварительная, поскольку информация о целевой формации была получена только из одной глубокой скважины. Для подтверждения возможности создания хранилища потребуются дополнительные исследования.
