Ученые Центра Хериот-Ватт Томского политехнического университета (ТПУ) разработали модель, позволяющую прогнозировать динамику связывания углекислого газа при его закачке в глубокозалегающие водоносные пласты. Результаты исследования, опубликованного в журнале Expert Systems with Applications, могут облегчить выбор резервуаров для захоронения CO2.
Геологическое захоронение CO2 осуществления в два основных этапа. Сначала углекислый газ закачивается в глубокие формации, после чего он взаимодействует с частицами подводных и горных пород и растворяется в пластовом флюиде. В результате с течением времени доля свободного газа уменьшается, так как он переходит в «связанное» состояние. Соотношение доли «связанного» CO2 к начальному объему закаченного газа называется коэффициентом эффективности захвата, на который влияет множество природных и геологических параметров.
Чтобы спрогнозировать воздействие этих параметров, исследователи из ТПУ создали цифровую модель, которая на основе предоставляемых данных выявляет закономерности, а затем применяет их к новым статистическим рядам. «Система работает следующим образом. Сначала модель обучается на основе предоставленных ей исходных данных, которые представляют собой множество пар: «входная переменная» и соответствующий ей «результат». Наша модель получает на входе 5450 рядов данных. После чего она определяет зависимость между переменными и результатом, а затем учится прогнозировать аналогичные зависимости на новых данных. После обучения модель способна выполнять прогноз целевых показателей с высокой точностью», — цитирует ТПУ инженера-исследователя Центра Хериот-Ватт Шадфара Давуди.
Цифровая модель может использоваться при оценке пригодности геологических резервуаров для хранения углекислого газа. Подобные проекты в ближайшие годы могут получить широкое распространение в отрасли. Например, индонезийская Pertamina и японская Mitsui планируют во второй половине 2020-х использовать для захоронения CO2 нефтяные месторождения Дури и Минас, добыча на которых началась еще в 1950-е гг. В свою очередь, в США недалеко от побережья Мексиканского залива будет создан подводный резервуар углекислого газа, емкость которого к 2030 г. достигнет 50 млн т, а к 2040 г. — 100 млн т. Источником диоксида углерода станут НПЗ и нефтехимические предприятия, расположенные в промышленной зоне Хьюстона.
