CO₂ Injectivity in Geological Storages: an Overview of Program and Results of the GeoCarbone-Injectivity Project

Injectivité du CO₂ dans les stockages géologiques : programme et principaux résultats du projet ANR GéoCarbone-Injectivité

¹ Institut français du pétrole, IFP, 1-4 avenue de Bois-Préau, 92852 Rueil-Malmaison Cedex - France
² Bureau de Recherches Géologiques et Minières, BRGM, 3 avenue Claude Guillemin, 45060 Orléans Cedex 2 - France
³ Institut National Polytechnique de Lorraine, INPL, 2 avenue de la Forêt de Haye, 54500 Vandoeuvre-lès-Nancy - France
⁴ Laboratoire des Fluides Complexes, LFC, Université de Pau et des Pays de l’Adour, BP 1155, 64013 Pau Cedex - France
⁵ GDF Suez, 361 avenue du Président Wilson, BP 33 93211 Saint-Denis-La-Plaine Cedex - France
⁶ Geostock, 7 rue E. et A. Peugeot, 92563 Rueil-Malmaison Cedex - France
⁷ Total, avenue Larribau, 64018 Pau Cedex - France
e-mail: j-marc.lombard@ifp.fr - m.azaroual@brgm.fr - jacques.pironon@g2r.uhp-nancy.fr - daniel.broseta@univ-pau.fr - patrick.egermann@gdfsuez.com - gmu@geostock.fr - gerard.mouronval@total.com

^* Corresponding author

Abstract

The objective of the GeoCarbone-Injectivity project was to develop a methodology to study the complex phenomena involved in the near wellbore region during CO₂ injection. This paper presents an overview of the program and results of the project, and some further necessary developments. The proposed methodology is based on experiments and simulations at the core scale, in order to understand (physical modelling and definition of constitutive laws) and quantify (calibration of simulation tools) the mechanisms involved in injectivity variations: fluid/rock interactions, transport mechanisms, geomechanical effects. These mechanisms and the associated parameters have then to be integrated in the models at the wellbore scale. The methodology has been applied for the study of a potential injection of CO₂ in the Dogger geological formation of the Paris Basin, in collaboration with the other ANR GeoCarbone projects.

Résumé

L’objectif du projet GéoCarbone-Injectivité était de définir une méthodologie pour étudier les phénomènes complexes intervenant aux abords des puits lors de l’injection de CO₂. La méthodologie proposée s’appuie sur des expérimentations interprétées numériquement à l’échelle de la carotte afin de comprendre (modélisation physique et lois de comportement) et de quantifier (paramétrisation des outils de simulation) les différents mécanismes susceptibles de modifier l’injectivité : les interactions roche/fluide, les mécanismes de transport aux abords du puits d’injection et les effets géomécaniques. Ces mécanismes et les paramètres associés devront ensuite être intégrés dans une modélisation à l’échelle métrique à décamétrique des abords du puits d’injection. Cette approche a été appliquée pour l’étude d’une injection potentielle de CO₂ dans la formation géologique du Dogger du Bassin Parisien, en relation avec les projets ANR GéoCarbone.