Multi-storey sequestration systems in Poland safety and economy of the CCS



Podobne dokumenty
Preliminary characterization of perspective CO 2 storage with enhanced coal bed methane recovery in the Upper Silesian Coal Basin (Poland)

CO2 STORAGE POTENTIAL IN THE POLISH PART OF BALTIC BASIN

CO2 STORAGE POTENTIAL IN THE POLISH PART OF BALTIC BASIN. Adam Wójcicki & Jolanta Pacześna, PGI-NRI

Polish National Programme on safe CO2 geological storage

CO2 GEOLOGICAL STORAGE RESEARCH IN POLAND. Adam Wójcicki, PGI-NRI

Conflicts of interests/interaction with other underground use

Country fact sheet. Noise in Europe overview of policy-related data. Poland

Stan badań w dziedzinie geologicznego składowania CO2 w Polsce

ポーランド 共 和 国 (Republic of Poland)

MULTI-MODEL PROJECTION OF TEMPERATURE EXTREMES IN POLAND IN

Badania i geotermalne projekty inwestycyjne w Polsce przegląd

Has the heat wave frequency or intensity changed in Poland since 1950?

ポーランド 共 和 国 (Republic of Poland)

PhD Łukasz Gawor Silesian University of Technology, Gliwice Akademicka Street 2, Gliwice, PL, phone , fax

Kondycja mieszkalnictwa społecznego (komunalnego i socjalnego) w Polsce Wybrane wyniki badań

PCC Intermodal. West-East corridor, terminals and future developments. Maciej Słowiński (Key Account Manager)

Economical utilization of coal bed methane emitted during exploitation of coal seams energetic and environmental aspects

PRODUCTION HALL OFFER

Delimitacja otoczenia miasta w badaniach statystyki publicznej

STUDIA, ROZPRAWY, MONOGRAFIE 185

II KOTŁY KRAJ ELEKTROWNIE ZAWODOWE, ELEKTROCIEPŁOWNIE I CIEPŁOWNIE

Czyste Technologie Węglowe, zgazowanie węgla moŝliwości rozwoju

l.p. miasto skala rok wydania

Extraclass. Football Men. Season 2009/10 - Autumn round


Lista sklepów dla produktów Karkówka, Piwo Żubr, Czekolada Milka, Pampersy Marka Miasto Adres sklepu Carrefour Lodz ul. Kolumny 36 Carrefour Krakow

PL-DE data test case. Kamil Rybka. Helsinki, November 2017

Polish road development plan in clash with Natura 2000

Cracow University of Economics Poland. Overview. Sources of Real GDP per Capita Growth: Polish Regional-Macroeconomic Dimensions

Polska. Debiuty Marek na Rynku Polskim

Placówki MultiBanku:

Zapisy na Akcje Tarczyński S.A. będą przyjmowane w punktach obsługi klienta DM PKO BP i DM BZ WBK, zgodnie z listą wskazaną poniżej:

Helena Boguta, klasa 8W, rok szkolny 2018/2019

Proposal of thesis topic for mgr in. (MSE) programme in Telecommunications and Computer Science

Machine Learning for Data Science (CS4786) Lecture11. Random Projections & Canonical Correlation Analysis

WAREHOUSE AND PRODUCTION HALL OFFER poz. schematu nr 1 position 1 on the sketch

Wykaz linii kolejowych, które są wyposażone w urządzenia systemu ETCS

POLISH HARD COAL MINING SECTOR - CURRENT STATE AND PERSPECTIVES

Wykaz linii kolejowych, które są wyposażone w urzadzenia systemu ETCS

THEORETICAL STUDIES ON CHEMICAL SHIFTS OF 3,6 DIIODO 9 ETHYL 9H CARBAZOLE

WYKAZ OBIEKTÓW OBJĘTYCH KATALOGIEM

ETICS: Few words about the Polish market Dr. Jacek Michalak Stowarzyszenie na Rzecz Systemów Ociepleń (SSO), Warsaw, Poland

Weronika Mysliwiec, klasa 8W, rok szkolny 2018/2019

Poland Market Survey

Załącznik do Cennika usług przewozowych Spółki "PKP Intercity" obowiązujący od 16 listopada do 13 grudnia 2014 r.

EGARA Adam Małyszko FORS. POLAND - KRAKÓW r

Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska Katedra Hydrogeologii i Geologii Inżynierskiej

REAMBULACJA ARKUSZY MHP 1: NA PRZYK ADZIE REGIONU GDAÑSKIEGO

The Overview of Civilian Applications of Airborne SAR Systems

OpenPoland.net API Documentation

Lp Salon Wartość 1 D265 - VIVO STALOWA WOLA D270 - GALERIA VIVO KROSNO D121 - MANHATTAN GDAŃSK D232 - CONCEPT STORE WARSZAWA

Fig 5 Spectrograms of the original signal (top) extracted shaft-related GAD components (middle) and

GOSPODARKA SUROWCAMI MINERALNYMI. Tom Zeszyt 2. DOI /gospo STANIS AW DUBIEL*, BARBARA ULIASZ-MISIAK**

Machine Learning for Data Science (CS4786) Lecture 11. Spectral Embedding + Clustering

The shape of and the challenges for the Polish EO sector initial findings of the SEED EO project

STAŁE TRASY LOTNICTWA WOJSKOWEGO (MRT) MILITARY ROUTES (MRT)

Biuro Maklerskie Alior Bank

Urząd obsługujący Ministra Obrony Narodowej: Ministerstwo Obrony Narodowej ,5685%

KATOWICE SPECIAL ECONOMIC ZONE GLIWICE SUBZONE and its influence on local economy KATOWICE SPECIAL ECONOMIC ZONE - GLIWICE SUBZONE

Sargent Opens Sonairte Farmers' Market

OLDENBURG HBF/ZOB Oldenburg, Gem. Oldenburg (Oldenburg)

Patients price acceptance SELECTED FINDINGS

Lista punktów sprzedaży Biura Maklerskiego Alior Bank S.A Miasto Kod Ulica

AVAILABILITY BROCHURE

Competent authorities in Poland in the field of recognition of qualifications

ZESTAWIENIE ZBIORCZYCH WYNIKÓW GŁOSOWANIA NA KANDYDATÓW NA PREZYDENTA RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ W DNIU 20 CZERWCA 2010 R.

poltegor - projekt sp. z o.o.

ZAŁĄCZNIK STATYSTYCZNY

Wykaz adresów Punktów Obsługi Klienta Biura Maklerskiego Alior Bank S.A.: Białystok Al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 8

Poland Market Survey Report Empty Discarded Pack Collection April 2015

Udział w czasie słuchania i wielkość audytorium programów radiowych w podziale na województwa. kwiecień czerwiec 2014

photo graphic Jan Witkowski Project for exhibition compositions typography colors : : janwi@janwi.com

SEGRO LOGISTICS PARK STRYKÓW. SEGRO.pl. NOWOCZESNY PARK LOGISTYCZNY MODERN LOGISTICS PARK m 2 / 400,000 sq m STRYKÓW, SMOLICE 1

Evaluation of the main goal and specific objectives of the Human Capital Operational Programme

Zakopane, plan miasta: Skala ok. 1: = City map (Polish Edition)

SG-MICRO... SPRĘŻYNY GAZOWE P.103

Raport bieżący: 44/2018 Data: g. 21:03 Skrócona nazwa emitenta: SERINUS ENERGY plc

Polska. Name of chamber Adress / Telephone (t) and fax (f) number 0-22 t f

The landscape dimension of green infrastructure for urban areas in Central Europe

Udział w rynku i wielkość audytorium programów radiowych w podziale na województwa

shale gas do economics and regulation change at the German-Polish border Pawe Poprawa Polish Geological Institute BSEC, Berlin,

Revenue Maximization. Sept. 25, 2018

Baptist Church Records

Oferta sprzedaży działki inwestycyjno- przemysłowej w Sieradzu (Greenfields for sale on urban economic zone in Sieradz)

Nowe prawo oświatowe a zmiany w pracy nauczycieli Terminarz spotkań

Placówki przyjmujące zapisy na akcje spółki Lokum Deweloper S.A. w Transzy Inwestorów Indywidualnych Biuro Maklerskie Alior Banku

Surface analysis sub-carbonifeourus NE part of the Bohemian Massif and the consequent implications for the analysis of neotectonic movements

HemoRec in Poland. Summary of bleeding episodes of haemophilia patients with inhibitor recorded in the years 2008 and /2010

Dobre miejsce do życia

Ankiety Nowe funkcje! Pomoc Twoje konto Wyloguj. BIODIVERSITY OF RIVERS: Survey to students

Wykaz adresów Punktów Obsługi Klienta Biura Maklerskiego Alior Bank S.A.:


Mo liwoœci rozwoju podziemnych magazynów gazu w Polsce

EN/PL COUNCIL OF THE EUROPEAN UNION. Brussels, 29 August /13 Interinstitutional File: 2013/0224 (COD)

Domy inaczej pomyślane A different type of housing CEZARY SANKOWSKI

Final LCP TWG meeting, Sewilla

Greenhouse gas sequestration in aquifers saturated by natural gases

Financial support for start-uppres. Where to get money? - Equity. - Credit. - Local Labor Office - Six times the national average wage (22000 zł)

Lista Oddziałów Alior Banku S.A.. przyjmujących zapisy na akcje spółki SELVITA S.A. w Transzy Inwestorów Indywidualnych

Godziny otwarcia Pizza Hut Godziny otwarcia Pizza Hut

Transkrypt:

Multi-storey sequestration systems in Poland safety and economy of the CCS Grzegorz PIEŃKOWSKI Adam Wójcicki Państwowy Instytut Geologiczny Państwowy Instytut Badawczy

CCS Carbon Capture and Storage Herein, we will present only the deep saline aquifers most promising in terms of capacity and economy. However, geological characterization is still a seatback in case of such storage sites. We will show how to fill this gap - on the example of saline aquifers of the epicontinental Lower Jurassic of Poland.

Minimum CCS requirements (according to CO2STORE) Thickness of the seal - min. 50 m, however, integrity (continuity) of the seal is more important Depth of the reservoir formation - 800 to 2000 m Thickness of the reservoir formation: minimum 20-0 m Porosity of the reservoir: minimum 10%, optimal 20% or more Permeability of the reservoir: minimum 100 md Safety depends on thickness, properties ind integrity (latetral continuity) of the seal formation

Geological structure of the Permian-Mesozoic basin of Poland (horizontal cut map at 1 kilometre, the depth suitable for CO2 storage. Deep blue = Lower Jurassic Horizontal cut map at -1 km (Kotański i in.)

Eight potential storage regions in Poland I and III are most promising Neubrandenburg BERLIN Most DRESDEN Teplice USTI_NAD_LABEM Kladno Decín Miasta, tys. Cities, thous. 50 to 99 100 to 249 250 to 999 1000 to 500 Cottbus PRAHA SZCZECIN Frankfurt(Oder) CESKE_BUDEJOVICE Elektrownie zawodowe, emisja w kt (KPAU) Power plants, emission in kt 100 to 1000 1000 to 5000 5000 to 10000 10000 to 000 Rafinerie i koksownie, emisja w kt (KPAU) Conversion plants emission in kt 100 to 1000 1000 to 6000 VII Görlitz Stargard_Szczecinski GORZOW_wLKP. ZIELONA_GORA JIHLAVA Jelenia_Gora Victoria HRADEC_KRALOVE PARDUBICE LEGENDA LEGEND MOŻLIWOŚCI GEOLOGICZNEJ SEKWESTRACJI CO2 W POLSCE POSSIBILITIES ON CO2 GEOLOGICAL SEQUESTRATION IN POLAND Glogów Lubin Legnica Koszalin Swidnica Walbrzych BRNO Leszno Pila POZNAN WROCLAW 0 25,000 50,000 75,000 100,000 125,000 150,000 175,000 200,000 Elektrociepłownie i ciepłownie, emisja w kt (KPAU) CHP and heating plants, emission in kt 100 to 1000 1000 to 5000 Przemysł wytwórczy, emisja w kt (KPAU) Manufacturing industries, emission in kt 100 to 1000 1000 to 5000 5000 to 10000 KM Obszary chronione (NATURA 2000, parki narodowe) Protected areas (NATURA 2000, national parks) VI OLOMOUC VIII Gniezno ZLIN Opava BYDGOSZCZ Kalisz TRENCIN Konin Gdynia GDANSK Gdansk Inowroclaw Ostrow_Wielkopolski Jastrzebie-Zdroj Czechowice-Dziedzice OSTRAVA Karvina Havirov Bielsko-Biala Frydek-Mistek TORUN ZILINA Prievidza Tczew Grudziadz Martin Wloclawek Elblag Plock Zgierz LODZ Pabianice Plock Piotrkow_Trybunalski Belchatow Czestochowa Czestochowa OPOLE Zawiercie Zdzieszowice Tarnowskie_Gory IIKedzierzyn-Kozle Bytom Jadwiga Bytom Piekary_Slaskie Przyjazn Gliwice Zabrze Dabrowa_Gornicza Ruda_Slaska Chorzow Siemianowice_Sląskie Bedzin Swietochlowice Sosnowiec KATOWICE Myslowice Jaworzno Debiensko Trzebinia_EC RaciborzRybnik Tychy Krakow Radlin Zory KRAKOW Zasięg dolnej kredy (W. Górecki, 1995) Lower Cretaceous extent Zasięg dolnej jury (W. Górecki, 1995) Lower Jurassic extent Zasięg dolnego triasu (pstrego piaskowca) Lower Triassic (Bunter Ss.) extent (R. Dadlez, S. Marek, J. Pokorski, 1998) Planowane lokalizacje geotermalne Planned geothermal localities Instalacje i uzdrowiska geotermalne Geothermal installations and spas Potencjal magazynowania struktur hydrogeologicznych (Cr1, J1, T1), Mt Storage capacity of aquifer structures (Cr1, J1, T1 - R. Tarkowski, 2005), Mt 100 to 500 500 to 1100 I BANSKA_BYSTRICA Poprad KALININGRAD OLSZTYN III Tomaszow_Mazowiecki KIELCE IV Gazociągi (P. Karnkowski, 199; www.rynekgazu.pl) Gas pipelines Terminale gazowe (st. kompresorów, przesyłowe) Gas pipelines (compressor & transfer stations) Ropociąg "Przyjaźń" Druzhba oil pipeline Legionowo WARSZAWA Pruszkow Tarnow Nowy_Sacz Radom Starachowice PRESOV Ostroleka Ważniejsze podziemne magazyny gazu i paliw Major underground gas and fuel storages Wybrane zloża gazu i ropy (P. Karnkowski, 199; Infogeoskarb) Selected gas and oil fields Potencjal magazynowania struktur naftowych (gaz i ropa), Mt Storage capacity of hydrocarbon structures, Mt 0.4 to 5 5 to 10 10 to 50 50 to 150 V Lomza Ostrowiec_Swietokrzyski Mielec Elk Siedlce TarnobrzegStalowa_Wola RZESZOW LUBLIN Suwalki Przemysl BIALYSTOK Biala_Podlaska Zamosc Chelm KAUNAS BREST ALYTUS HRODNA Drogobych Stryj Novovolynsk LVIV Obszary górnicze (w tym MPW) Mining areas (including CBM - Infogeoskarb) Kovel Chervonograd Kalush GZW (zasięg karbonu produktywnego) Silesian Coal Basin (Carboniferous range) Eksperyment Recopol/MoveCBM (ECBM) ECBM Recopol/MoveCBM experiment Zasoby MPW CBM fields (S. Przeniosło, 2005) 2 to 10 10 to 25 25 to 50 Zasięg Zapadliska Przedkarpackiego Carpathian Foredeep extent (P. Karnkowski, 199) Front nasunięcia Karpat Carpathian front (P. Karnkowski, 199) Zasięg czerwonego spągowca Rotliegend range (P. Karnkowski, 199) Naturalne ekshalacje CO2 Natural CO2 seeps It covers the entire territory of Poland and the Baltic economic zone, is focused on: regional studies for 8 areas with saline aquifers, hydrocarbon fields and coal beds in general, case studies for saline aquifer structures (4), case studies for hydrocarbon fields (2) and coal beds (1). reinterpretation of archive data, new data, laboratory analyses

Estimations of CO2 storage capacity (PL)* Type CASTOR EU GeoCapacity CO2 Atlas of Poland Cr1, J1, T formations (upper limits) Storage potential, Mt 752 522 8 299 ~90 000 Hydrocarbon fields (1 structures) 764 Coal seams (selected CBM fields at depth of 1-2 km) Coal seams within Polish SCB at depth of 1-2 km SUM SUM 414 1 254 5-9.5 Gt ~92 Gt Saline (Mezozoic) aquifers are of biggest potential and sufficient to store emissions of big plants, Hydrocarbon fields (mostly gas) are of small capacity, Coal seams (methane recovery) are of local importance (SCB), the technology needs to be developed *Emission of industrial installations 200 Mt/yr

Region I (Bełchatów) structure B-Z D model Capacity up to 70 Mt The needs - PGE 45 Mt; PKE&ZAK 7 Mt)

Sequestration systems: - Composed of a couplet: porous reservoir formation (i.e. sandstones) covered with nonpermeable seal rocks (i.e. mudstones) - Wide lateral extend and stable parameters - Depth minimum 800 m - Not to far from emitent of CO 2

Sequestration systems

Period Neogene Paleogene Cretaceous Holocene Pleistocene Pliocene Miocene Oligocene Eocene Paleocene Epoch Aquifer Seal Upper Cretaceous Lower Cretaceous Major sequestration systems in Poland Upper Pliensbachian (reservoir) - Lower Toarcian (seal) most pomising one Upper Jurassic (Malm) Jurassic Middle Jurassic (Dogger) Lower Jurassic (Liassic) Pliensbachian Toarcian Upper Triassic (Keuper & Rhaetian) Triassic Middle Triassic (Muschelkalk) Lower Triassic (Bunter Ss. & Roet) Upper Permian (Zechstein) Permian Lower Permian (Rotliegend)

Early Jurassic basin in Central Europe After: Ziegler, 1990, emended

Lithostratigraphy of the Lower Jurassic of Poland VIII

Late Pliensbachian relatively colder and drier conditions, in the same time glaciations beyond the Polar Circle, rapid sea-level changes, thick sandstone formations deposited in river valleys and deltaic plains Mechowo Bartoszyce Gorzów Wlkp. Poznań Pobiedziska Kalisz WARSZAWA Radom Częstochowa Kielce VI Upper Pliensbachian

Upper Pliensbachian - Drzewica/Blanowice/Komorowo Fm.

Lower Toarcian rapid warming, humid, greenhouse conditions, marine transgression, deposition of widespread mudstone formation (Ciechocinek Formation). Kamień Pomorski Chabowo Mechowo Gorzów Wlkp. Poznań Pobiedziska Bartoszyce WARSZAWA Kalisz Radom VIII b (mfs) Early Toarcian Tenuicostatum biochronozone Częstochowa Kielce

Within the mudstones recurrent deltaic progradations

Sedimentary basin was widespread and relatively shallow (between a few and 40 m) Green-gray mudstones Plant roots in marginal parts of the basin Sideritic nodules

Question of safety continental and marginal-marine formations are usually discontinuous (lens-shaped). This can eliminate such a seal as the safe one How to correlate formations between the boreholes, if we do not have leading fossils?

Key problem: security Social response/political decissions crucial for the future of the CCS method FAQ: Can CO 2 escape to the surface and endanger humans? Answer: seal integrity Can we prove it? Scientific reinforcement is needed

Chemostratigraphy, carbon isotopes, comparison with marine profiles

Can we identify carbon isotope fluctuations in atmospheric system? Yes, we can in microscopic palynomaceral separates phytoclasts, which are common in non-marine/marginal-marine Jurassic rocks in Poland Cuticle Charcoal Charcoal Miospores (excluded from C isotope samples) Cuticle Miospores (excluded from C isotope samples) Cuticle Wood 100 µm = 0,1 mm

Polish-British high resolution correlation Yorkshire

Orbital cycles - carbon isotope correlation palaeoclimate fluctuations, depositional conditions, rock types proof that seal rock is isochronous (integral) over the whole Polish basin

Shallowing epizodes less permeable rocks are always separated by non-permeable mudstones NW POLAND UPPER TOARCIAN S POLAND LOWER TOARCIAN PLIENSBACHIAN

This correlation can be traced over large areas, using seismic reflection profiles

Kaszewy,Drzewica and Ciechocinek Fm. multi-storey sequestration systems KASZEWY 1 KASZEWY 1 126 120 Diplocraterion retruzywny-protruzywny 140 1155-5 cr.-f.p. K-294 K-249-6 -8 A.M. K-248 125 K-247 K-246 K-245 K-244-8 VIII c K-24 K-242 K-241 K-240 K-29 K-28 K-27 K-26 K-25 K-24 K-2 K-22 K-21 K-20 K-229 K-228 1240 8-122-12 1245 121-8 1250 1160 IX d. K-292 D f.d. p.d.o.s. 120 111-119 K-291 S K-290 o.s. 1170 K-289 o.s. K-288 S K-221 VIII b 1175 2- K-220 115 K-219 K-218 K-217 8-5 1255 K-216 K-215 K-214 K-21 VIII a s.f.-o.s. s.f. o.s.-l o.s. d.pl.-cr.d -t. A.M. K-212 1265 K-210 VIII g 2- o.s. d. S f.d.-s.f. K-284 19 1185 VIII f 8-8-6 1190 VI d 4 A.M. K-206 K-205 K-204 K-20 K-202 K-201 1275 w s 2 1280 S 1195 s K-268 K-267 K-266 K-265 K-264 K-26 19 17, 18 K-262 K-261 K-260 K-259 K-258 K-257 K-256 1200 o.s. o.s.-l L-m 8- VIII d BL f.s.-b. 8- s.f. -6 K-199 VI c s.f. o.s. o.s.-l L o.s.-l BL s.f.b D K-252 m.o.s. s.f.-f.s. 2 o.s.s.f. K-255 K-254 K-25 1205 K-200 S b 8- o.s. o.s.-s.f. 2 o.s.s.f. s.f.o.s. K-270 K-269 VIII e K-208 K-207 s.f. o.s.s.f. D-S 1270 K-28 K-282 K-281 K-280 K-279 K-278 K-277 K-276 K-275 K-274 K-27 K-272 K-271 2 K-209 VII a K-286 K-285 140 2-2- o.s.s.f. s.f. 1180 l K-211 K-287 l.v.c.r. 1260 VII b 1165-2 14 K-225 K-224 K-22 K-222 ABA.M. K-29 s.f. 1210 S C 1285 Tragophylloceras cf. loscombi Sow. 2 K-198 K-197 1290 2-4 K-196 K-195 o.s. K-251 s.f. o.s. 1227, - 122 m. 1215 s.f. o.s. s.f. o.s. L-i.b. K-250 s.f.f.d. 2 1295 Conostichus isp. K-194 So.s.-L (D) -6 VI b K-19 2 100 110 109 108 K-192 K-191 o.s.-l L f.s.-b. Bs.f.-f.s. L s.f. S o.s. Teichichnus isp. 1225 VIII c 120 d. 105 1220 D A.M.-AB

Kaszewy 1 sequence boundaries beginnings of reservoirs; maximum flooding surfaces key seal formations 7. L. Aalenian, U. Aalenian Ultimate seal 6. Sequence IX, X, XI, U. Toarcian Lower Aalenian Zasięg regionalny 5. Sequences V, VI, VII, VIII, U. Pliensbachian L. Toarcian seal main system 4. Sequence III, IV, U. Sinemurian L. Pliensbachian. Sequence III, U. Sinemurian 2. Sequence I - II, U. Hettangian L. Sinemurian 1. Sequence I, Hettangian Over- regional ranges

Sleipner experience

Sleipner storage site, Utsira saline aquifers from 1996 till 2006 8,4 mln ton), no traces of CO 2 leaks

Multistorey sequestration (not planned) effect of presence of thin (<8 m) mudstone barriers 200 m Efektywne bariery ok. 8 m 800 m

Conclusions: High-resolution sedimentological and isotope analyses allow confident prediction of properties of reservoir and seal formations and their accurate lateral correlation Reservoir/seal formation couplet of verified lateral extension and integrity is a sequestration Multistorey seguestration systems in a suiltable tectonical structure is an optimal solution in terms of safety and economy of the CCS method