В модели разлома Булькизе в Албании цикличная закачка водорода за 10 лет снижает риск сдвига
Авторы смоделировали природный водородный резервуар Булькизе в Албании как хранилище. В расчёте за десять лет закачки и отбора риск реактивации разлома снижался.
Лэй Хоу из Китайско-британского колледжа низкоуглеродного развития Шанхайского университета Цзяотун и коллеги, среди них Фэншоу Чжан из Университета Тунцзи и Дерек Элсворт из Университета штата Пенсильвания, смоделировали контролируемый разломом природный водородный резервуар Булькизе в Албании как место хранения. Работа опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences. Десятилетний расчёт цикличной закачки и добычи дал стабильную производительность 7,5 × 10^5 м³ в сутки при постепенном снижении риска реактивации разлома pnas.org
Proceedings of the National Academy of Sciencespnas.orgОткрыть источник ↗. Все результаты получены компьютерным моделированием: водород в этот разлом пока не закачивали.
Природный резервуар как хранилище
Авторы отмечают, что ни один из привычных вариантов (соляные каверны, водоносные горизонты, истощённые углеводородные залежи) не даёт прямых доказательств герметичности именно для водорода. Они предлагают использовать субкоммерческие природные водородные резервуары, где газ копился в течение геологических эпох, как заранее «сертифицированные» хранилища.
Связанная геофлюидно-геомеханическая модель построена по данным разведки. Она охватывает вертикальный интервал разломной зоны в 5 км с изменением температуры и проницаемости по глубине и учитывает растворение водорода в двух предельных гидрогеологических конфигурациях. При консервативных верхних оценках потери на растворение и абиотическое потребление остались ниже 2% общего объёма. По словам авторов, это согласуется с устойчивым природным накоплением, наблюдаемым в резервуаре.
Устойчивость разлома и ёмкость
Устойчивость разлома оценивали анализом склонности к проскальзыванию. Модель показала два режима реактивации, зависящих от проницаемости: локальную неустойчивость вблизи интервала закачки при низкой проницаемости и неустойчивость на границе разлома и покрышки при высокой pnas.org
Proceedings of the National Academy of Sciencespnas.orgОткрыть источник ↗. Параметрический анализ 72 сочетаний скорости закачки, места и проницаемости определил безопасные режимы и дал оптимизированную ёмкость хранения от 3,5 до 4,8 × 10^8 м³.
В десятилетнем цикле риск реактивации последовательно снижался. Авторы объясняют это выравниванием давления при перераспределении газа. Хоу сказал Earth.com, что эффект не возникает сам по себе и зависит от выбора глубины закачки.
Модель не учитывает изменение проницаемости породы при смещении напряжений и усталость породы от повторяющихся перепадов давления, которые могут изменить поведение разлома за пределами десяти лет. Назвать срок коммерческого хранения на таком объекте Хоу отказался и заявил, что сроки определят полевые испытания и инженерные затраты.
