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Verbundvorhaben HyINTEGER: Untersuchungen zur Integrität von Bohrungen und technischen Materialien in geologischen H2-Untergrundreservoiren; Teilprojekt: Quantifizierung porenskaliger Prozesse und Simulationen mittels µXCT

Förderzeitraum
2016-01-01  –  2019-09-30
Bewilligte Summe
213.130,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET6073C
Leistungsplansystematik
Geologische Wasserstoffspeicher für die Sektorkopplung [EA2732]
Verbundvorhaben
01163364/1  –  HyINTEGER
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi.IIC6)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI3)
Förderprogramm
Energie
 
HyINTEGER soll mögliche Wechselwirkungen zwischen den natürlichen Komponenten (Gesteine, Formationswässer, Biozönosen) von Untergrundspeichern und den Materialien von Bohrungsinstallationen (Stähle, Zemente) in einer Wasserstoffatmosphäre untersuchen. Hierzu werden Autoklaven-Laborexperimente unter reservoirspezifischen Bedingungen mit verschiedenen Kombinationen dieser Komponenten durchgeführt. Diese Informationen fließen dann in numerische Simulationen ein, u.a. zur Wasserstoffausbreitung und Fluidmigrationswegen im Reservoir und entlang von Bohrungen (Leckage-Szenarien), sowie zur Populationsdynamik von Mikroorganismen. Ziel des TP 5 ist die Quantifizierung der porenraumverändernden Prozesse durch Lösungs- und Fällungsreaktionen infolge von Alteration und anderen geochemischen Reaktionen mittels Mikrocomputertomographie und darauf basierende Computersimulationen. In Zusammenarbeit mit den Teilprojekten des Verbundes werden Proben relevanter Reservoirgesteine jeweils VOR und NACH Alterationsexperimenten im Autoklaven mittels µXCT untersucht. Petrophysikalische Parameter werden durch das Konzept 'Digital Rock Physics', DRP, prozessbasiert simuliert und in repräsentativen Elementarvolumina zusammengefasst. Diese werden insbesondere mit den Ergebnissen aus dem TP 1 zusammengeführt, verglichen und zur Quantifizierung der Korrosions- und Alterationsprozesse ausgewertet und gehen dann als REV-Parameter in die numerischen Modellierungen im Bohrungsnahbereich (TP 4) ein. Ein Schwerpunkt ist die Anwendung eines porenskaligen gekoppelten reaktiven Strömungs- und Transportmodells. Es wird eine neue modifizierte thermodynamische Datenbank für hochsalinare Wässer im Druckbereich bis 100 MPa und Temperaturbereich bis 200 °C genutzt, um die die realen experimentellen Randbedingungen abzubilden. Ziel ist die gekoppelte iterative zeitabhängige Simulation der reaktiven Veränderungen des Porenraumes infolge der Alteration.
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